W przewodzie, przez który płynie ciecz w ruchu ustalonym, ilość cieczy przepływająca przez każdy przekrój w jednostce czasu jest taka sama. Ten warunek opisuje równanie ciągłości dla cieczy nieściśliwej:
Q = v · A, gdzie Q to strumień objętości (natężenie przepływu), v to średnia prędkość przepływu, a A to pole przekroju poprzecznego przewodu.
Jeżeli pole przekroju zmniejszy się dwa razy, czyli A2 = A1/2, a przepływ pozostaje ustalony (Q stałe), to:
v2 · A2 = v1 · A1 → v2 = v1 · (A1/A2) = v1 · 2.
Zatem poprawne jest stwierdzenie: "wzrośnie dwa razy".
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?
- "zmaleje dwa razy" – to byłoby sprzeczne z Q = v·A. Spadek A i jednoczesny spadek v oznaczałby wyraźny spadek Q, czyli przepływ nie byłby taki sam wzdłuż przewodu.
- "nie zmieni się" – przy mniejszym przekroju, przy tej samej ilości cieczy na jednostkę czasu, prędkość musi się zmienić. Brak zmiany v oznaczałby automatycznie zmniejszenie Q.
- "wzrośnie cztery razy" – to częsta pułapka wynikająca z pomylenia "zmiany przekroju" ze "zmianą średnicy". Gdyby średnica zmalała 2 razy, pole (A ~ d2) zmalałoby 4 razy i wtedy prędkość wzrosłaby 4 razy. W tym zadaniu jednak podano bezpośrednio zmianę przekroju, więc wynik to ×2.
W praktyce warsztatowej i przy montażu układów hydraulicznych warto pamiętać, że zwężenia przewodów zwiększają prędkość strugi, co zwykle podnosi straty ciśnienia i może pogarszać warunki pracy instalacji.
