Si tengo un contenedor cúbico completamente sellado lleno de agua y libre de aire, entonces saque un orificio lateral, ¿dónde está actuando la fuerza de la gravedad?

Hay dos cosas que hacen que el agua salga del recipiente: la gravedad y la energía cinética de las partículas.

Si el contenedor no estuviera en la tierra, porque las partículas no están quietas, se moverían lentamente.

En la tierra, la gravedad está empujando las partículas hacia abajo. Entonces, cualquier partícula de agua en el recipiente es empujada hacia abajo por las partículas que están arriba. Esto obliga a las partículas de agua a moverse.

Como habrás adivinado, esta es la razón por la que cuanto más bajo es el agujero en el recipiente, mayor es la presión del agua que sale. A medida que baja, más empuja el agua las partículas hacia abajo.

En cuanto al experimento:

Tome una botella y llénela con agua. Se prefiere una botella perfectamente cilíndrica. También se puede usar cualquier contenedor. Ahora haga agujeros (con suficiente espacio entre ellos) a diferentes alturas. Notará que el orificio que se hace más alto tiene menos presión, mientras que cuanto más baja, más presión.

La gravedad actúa sobre el recipiente y el agua en el interior; El agujero no cambia la gravedad. Póngalo en una cámara de vacío, y no pasa nada. La fuerza gravitacional siempre estará en la dirección de la masa de atracción predominante (¿Tierra ?, ¿Luna ?, ¿Marte?).

Si el orificio es lo suficientemente grande, la gravedad comenzará a extraer agua hasta que ingrese una burbuja para reemplazar el agua eliminada. El agua se drenará hasta que el nivel del agua deje de disminuir un poco por encima del fondo del orificio debido a la tensión superficial.

Cuando está en la cámara de vacío, el agua fluirá fuera del hoyo según el coeficiente de descarga del hoyo y la profundidad del agua sobre el hoyo. Fuera de la cámara de vacío, el flujo excederá eso debido a la gravedad sola a medida que aumenta la presión atmosférica dentro de su contenedor; pero solo cuando el nivel de agua permite gas ilimitado en el contenedor.

Si esto es defectuoso, ¡tal vez algún genio te dará una respuesta más sucinta!

La gravedad no tiene nada que ver con el aire.

La gravedad es un fenómeno natural por el cual todas las cosas con masa se acercan (o gravitan hacia) entre sí. No necesita un medio para esparcirse y también funciona en vacío total. En el siguiente video, ves una pluma y un martillo cayendo al suelo en la superficie de la Luna, donde no hay atmósfera:

¿Ver?

Aquí hay dos cosas que puede ver:

  1. Presión de agua en profundidad
  2. Física sobre el fregadero: magia de vidrio de agua

Habrá una ligera diferencia entre un contenedor que está completamente sellado en comparación con un contenedor que está abierto.

La interacción que debe observar es:

  1. ¿Qué efecto tiene la gravedad sobre la presión?
  2. ¿Qué efecto tiene la presión de aire en el sistema?

La gravedad actúa sobre todas las partículas en el contenedor. El líquido es expulsado por la presión del agua. La presión es la fuerza dividida por el área. La fuerza, en este caso, es la fuerza ejercida por la gravedad sobre una columna de agua.