А затем - если мы удачно рассчитали радиус столбов, может получиться так, что пройдя сквозь самое узкое место поток может продолжать ускоряться, с еще большим понижением уровня воды, которое, во-первых, обеспечивает дальнейший рост кинетической энергии, а во-вторых, объясняет причину ускорения: поток опять пролезает через все уменьшающееся сечение. Только уменьшение сечения (которое есть произведение ширины на глубину) происходит, несмотря на расширение канала за счет уменьшения глубины.
В общем случае не "может получиться так", а именно так и будет, и не "несмотря на расширение", а именно благодаря ему. Растекание в стороны эквивалентно резкому уменьшению сопротивления трения потоку, а перенаправление ЧАСТИ импульса в стороны производит эффект распрямляющегося лука при выстреле для центральной части потока.
Процесс увеличения кинетической энергии потока будет продолжаться до момента выравнивания составляющей силы тяжести, разгоняющей поток, и возрастающей силы сопротивления, после чего движущийся по инерции поток начнет быстро тормозиться из-за развития турбулентных явлений и образовывать волну "гидравлического прыжка".
А далее - два замечания. Во-первых, при прохождении стремнины у нас часть потенциальной энергии воды переходит в кинетическую, которая, натурально растет. Но фишка в том, что ПОЛНАЯ энергия (сумма кинетической и потенциальной) ТОЖЕ растет! Потому что вода - это не рой летящих кирпичей, в ней есть давление, которое может совершать работу. В данном случае это гидростатическое давление, которое перед стремниной (большая глубина) гораздо выше, чем за стремниной (малая глубина). Поэтому поток за стремниной за счет этой разности давлений ускоряется до большей скорости, чем он имел бы при простом сохранении энергии.
А вот это место давайте рассмотрим поподробнее, поскольку именно здесь наиболее часто встречаются ошибки физиков, "решающих задачу". Прежде всего, это вопрос энергии потока.
Математическое упрощенчество приводит к целому ряду ошибок и ложных выводов.
И основная ошибка - это учитывание только кинетической и потенциальной энергий. Исключение из рассмотрения внутренней энергии воды, куда необходимо включать обязательно энергию химических связей, тепловую и энергию взаимодействий на границе раздела фаз приводят или к "ЭТОГО НЕ МОЖЕТ БЫТЬ", или, как и у вас- к включению давления в НЕСЖИМАЕМОЙ ЖИДКОСТИ в разряд энергии.
Вообще- введение в физику понятия "силы" как физической величины в виде реальной действующей физической сущности породило немало ложных представлений. Это и путаница с понятиями действие- противодействие, сила- реакция, давление (как распределенная сила)- энергия. Выражение "под действием силы (давления)" вывело из рассмотрения ВТОРОЙ физический объект, участвующий во взаимодействии, сделало его безмассовым и безинерционным.
Источником энергии могут быть только или движущаяся материальная субстанция, или ее упругая деформация. Все остальное- это ОПИСАТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ взаимодействий или состояний, но никак не источники энергии.
В итоге получаем что в "расчет" включены фантомы, а из рассмотрения реальных взаимодействий исключены истинные причины. А вместо анализа ситуации идут бесконечные пустопорожние споры "о двойке". Да хоть десятку туда запишите- если в предложенной физ и мат модели поток на входе и на ВЫХОДЕ
имеет одни и те же параметры, а кроме гравитационного потенциала не рассматривается больше ничего, то по барабану все цифирьки
внутри. Я уже молчу о том что рассматриваемая физ модель с подвижной стенкой противоречит мат модели с неподвижной. Все свелось к банальной плотине- и только пух и перья летят!
