دلیل باریک شدن جت آب خارج شده از شیر آب

خوب دلیل اینکه جت آب باریک میشه اینه که وقتی آب از دهانه شیر خارج میشه یکه سرعت اولیه داره و بعد از اینکه از شیر فاصله میگیره سرعتش بخاطر نیروی گرانش زیاد میشه و در نتیجه همون مقدار آب خارج شده  نیاز به سطح مقطع کوچکتری داره .
(دبی حجمی آب خارج شده از شیر ثابت است و ).

اگه بخواهیم به شکل ریاضی با فرضیات اولیه مهندسی زیر مسئله رو بررسی کنیم:

1- از مقاومت هوا در مقابل مقطع جت واصتکاک جداری جت و هوا صرف نظر می کنیم در غیر اینصورت باید شتاب را متغیری با تقریب اول
a= g - KV^2 در نظر گرفت.
2- جریان هوای اطراف ساکن است و مقطع شیر دایره ای است.

سرعت اولیه   V0 
سرعت در فاصله  وای از شیر    Vy 
دبی حجمی      Q

Q=A0V0=Ay* Sqrt(2gy+v0^2)
Ay=Q/Sqrt( 2gy+v0^2)

 که نشون میده مقطع جریان تقریبا با معکوس جذر ارتفاع متناسبه.

خوب حالا اگه شیر به سمت بالا باشه چون سرعت رو به بالا کم میشه مقطع جریان کلفت تر میشه تا جایی که به قله بالا میرسه و سرعت صفر میشه و باید سطح جریان بینهایت شه ولی بینهایت فیزیکی مثل بینهایت ریاضی نیست و البته شرایط جریان در قله عوض میشه و مسئله ای شبیه دو برخورد جت پیش می آد  که بررسیش تخصصی تره ...
خوب اگه می خواهین درکتون رو از مطالب بالا بسنجین به این سئوال پاسخ بدین که:
اگر سرعت خروج آب بیشتر بشه(یعنی فشار آب در لوله بالاتر باشد) تغییر قطر جت چگونه مشاهده می گردد؟(در یک ارتفاع مشخص نسبت به حالت قبل؟)