1. Mihin perustuu juoman imeminen pillillä suuhun?
2. Laske suurin pillin korkeus, jolla imeminen olisi periaatteessa mahdollista.

Ratkaisu

a.

Juominen pillillä perustuu paineen pienenemiseen. Pillistä imetään ilmaa pois, jolloin pilliin muodostuu alipaine ympäröivään ilmanpaineeseen nähden. Paine-eroista syntyvä voima on suurempi kuin juomaan kohdistuva paino ja voima työntää juomaa pilliä pitkin ylös.

b.

Suurin voima voidaan tuottaa, kun pilliin saadaan täydellinen tyhjiö. Tällöin paine-ero on ilmanpaineen suuruinen. Jotta pillillä saadaan imettyä neste ylös, on nesteen painosta aiheutuvan paineen oltava pienempi kuin paine-erosta johtuva paine. Nesteen painosta johtuva paine on hydrostaattinen paine.

[[$\Delta p>\rho gh$]]

[[$h<\dfrac{\Delta p}{\rho g}$]]

Nesteen tiheys on veden tiheys.

[[$\Delta p = 1{,}01325 \cdot 10^5 \ \mathrm{Pa}$]]
[[$\rho = 1000 \ \mathrm{kg/m^3}$]]
[[$g=9{,}81 \ \mathrm{m/s^2}$]]

[[$h<10{,}329 \ \mathrm{m}\approx 10 \ \mathrm{m}$]]

Todellisuudessa edes lähelle täydellistä tyhjiötä ei pystytä mudostamaan ja enimmäispillien pituudet ovat muutaman metrin luokkaa.