Чи можливо влаштувати такий посудину, з якого вода витікала б весь час рівномірним струменем, не сповільнюючи свого течії, незважаючи на те, що рівень рідини знижується? Після того, що ви дізналися з попередніх статей, ви, ймовірно, готові вважати подібну задачу нерозв'язною.
Між тим це цілком здійсненно. Банку, зображена на малюнку, - саме такий дивовижний посудину. Це звичайна банку з вузьким горлом, через пробку якої вдвінуть скляна трубка. Якщо ви відкриєте кран З нижче кінця трубки, то рідина буде литися з нього неослабною струменем до тих пір, поки рівень води не опуститься в посудині до нижнього кінця трубки. Вдвинув трубку майже до рівня крана, ви можете змусити всю рідину, що знаходиться вище рівня отвори, витекти рівномірної, хоча і дуже слабким струменем.
Пристрій посудини Маріотта.
З отвору Із вода тече рівномірно.
Чому це відбувається? Прослідкуйте подумки за тим, що відбувається в посудині при відкритті крана З. Перш за все виливається вода зі скляної трубки; рівень рідини всередині неї опускається до кінця трубки. При подальшому витіканні опускається вже рівень води в посудині і через скляну трубку входить зовнішнє повітря; він просочується бульбашками через воду і збирається над нею у верхній частині посудини. Тепер на всьому рівні В тиск дорівнює атмосферному. Отже, вода з крана З випливає лише під тиском шару води ВС, тому що тиск атмосфери зсередини і зовні посудини врівноважується. А так як товщина шару ЗС залишається постійною, то і не дивно, що струмінь весь час тече з однаковою швидкістю.
Спробуйте ж тепер відповісти на запитання: як швидко буде витікати вода, якщо вийняти чопика В на рівні кінця трубки?
Виявляється, що вона зовсім не буде витікати (зрозуміло, якщо отвір настільки мало, що шириною його можна знехтувати; інакше вода буде витікати під тиском тонкого шару води, товщиною в ширину отвору). Справді, тут зсередини і зовні тиск дорівнює атмосферному, і ніщо не спонукає воду витікати.
А якщо б ви вийняли пробку А вище нижнього кінця трубки, то не тільки вода не витікала б з посудини, в нього ще входив би зовнішнє повітря. Чому? З дуже простої причини: всередині цієї частини посудини тиск повітря менше, ніж атмосферний тиск зовні.
Цей посудину з такими надзвичайними властивостями був винайдений знаменитим фізиком Мариотто і названий по імені вченого «посудиною Маріотта».
