W przewodzie rurowym, dla przepływu ustalonego cieczy (bez akumulacji masy w odcinku przewodu) obowiązuje równanie ciągłości. W najczęściej stosowanej postaci dla cieczy nieściśliwej zapisuje się je jako:
Q = A · V,
gdzie Q to natężenie przepływu objętościowego, A to pole przekroju poprzecznego przewodu, a V to średnia prędkość przepływu w tym przekroju. Ponieważ Q jest takie samo w każdym przekroju tego samego przewodu (przy braku rozgałęzień i przecieków), dostajemy zależność:
A1V1 = A2V2, a więc V1/V2 = A2/A1.
Oznacza to, że prędkość jest odwrotnie proporcjonalna do pola przekroju: większy przekrój → mniejsza prędkość (przy tym samym przepływie).
- Odpowiedź "V1 = 0,5 V2" jest zgodna z sytuacją, gdy z rysunku wynika relacja pól A1 = 2A2 (wtedy V1 = A2/A1 · V2 = 1/2 · V2).
- Odpowiedź "V1 = 0,25 V2" oznaczałaby, że A1 jest czterokrotnie większe od A2. To częsty błąd, gdy ktoś myli stosunek średnic ze stosunkiem pól (dla koła pole rośnie z kwadratem średnicy).
- Odpowiedź "V1 = 2 V2" byłaby poprawna w przypadku, gdy A1 jest dwa razy mniejsze od A2 (zwężka), czyli odwrotnej sytuacji niż na rysunku.
- Odpowiedź "V1 = 4 V2" odpowiadałaby bardzo silnemu zwężeniu (A1 = 1/4 A2), czego nie należy mylić z podwojeniem średnicy.
Wskazówka egzaminacyjna: jeśli na rysunku podane są średnice, najpierw zamień je na pola (A ~ d2), dopiero potem wyznacz stosunek prędkości z V1/V2 = A2/A1. To minimalizuje ryzyko odwrócenia proporcji.
