engineering_ru | Задачка с шариками и водой

в низ очевидно.С какой силой будет выталкиваться шарик, на столько же увеличится вес стакана. Сила архимеда будет выталкивать шарик вверх, но она на вес стакана влияния не окажет, шарик же к внешней опоре привязан, а вот равная ей противоположно направленная сила как раз и добавит вес стакану.

Слева шарик можно было и не привязывать ко дну, результат будет тот же, но понять проще, потому как в этих обоих случаях вес стаканов увеличатся на объемы вытесненной шариками воды, слева шарик вытеснит очень небольшой объем воды, равной по весу весу шарика, справа же будет вытеснен объем воды равный всему объему шарика, отсюда и разница в весе.

С легким шариком не важно сколько он вытеснил воды, система замкнута, его можно было вообще не привязывать, вес будет ровняться весу стакана с водой + вес шарика. Справа же к весу стакана с водой приплюсуется вес равный вытесненной шариком воды.
Собственно если бы опора на которой шарик висит тоже стояла бы на весах (и справа и слева), т.е. обе системы стали бы замкнутыми, то вес в обоих случаях ровнялся бы вес стакана + вес воды + вес опоры+ вес шарика. И не важно куда там какие векторы были бы направлены.

А в чем проблема? 1. вес не изменится. 2. вес = вес стакана с водой + вес шарика с гвоздями. 3. вес = вес стакана с водой + вес вытесненной шариком воды, ну т.е. грамм на 15 тяжелее левого.

Если в это же ведро опустить кирпич на верёвке или просто держа в руке, то вес ведра не изменится. Вчера проводил эксперимент - на кухонных весах стакан воды, опускаю ложку не касаясь дна и стенок - масса растет. Такие дела.

ну я сам попробовал.

А левый шарик разве не вытесняет воду ? Будучи закрепленным на дне и при одинаковом с правым объеме он вытесняет точно такой же объем воды.

Вы правильно пишете: вес воды + вес шарика. То, что правый шарик подвешен за независимую опору - это не важно. Он погружен в воду.

Попробуйте эмпирически представить этот же эксперимент, но с ртутью вместо воды. Что изменится ?

IMHO, беспполезно
Либо человек знает физику, и ему совершенно очевидно, что левая часть весов будет подниматься. Причем очевидно настолько, что реакция - а над чем здесь думать?! В чем "подвох" задачи? Для кого такая задача предназначена: неужто найдутся люди, которым ответ не ясен с первого мгновения ?
Либо человек не знает физики, и никакие объяснения не помогут.

зачет!))) с наилучшими пожеланиями.

В каком то смысле не вытесняет. Система замкнута, а это равносильно тому, что просто взят чуть более узкий стакан, согласитесь, что если в более узкий стакан того же веса налить ровно такой же количество воды, то он будет весить ровно столько же. Поэтому здесь прибавляется только вес шарика (точнее даже вес оболочки).

Если вместо воды использовалась бы ртуть, то ничего бы принципиально не изменилось, к стакану с ртутью приплюсовывался бы вес того объема ртути, что был вытеснен шариком. Единственно что в этом случае шарик бы плавал и его вес добавился бы полностью. А если бы это был стакан с хлором например, то левый стакан оказался бы тяжелее, потому как вес шарика для пингпонга больше, чем вес хлора вытесненного подвешенным шариком.

В общем решающий вклад несет именно внешняя опора, она берет часть веса на себя, чем плотнее жидкость, тем меньшая сила действует на опору и тем больше будет прибавка к весу стакана с жидкостью, до того момента пока жидкость по плотности не сравняется с плотностью шарика, с этого момента опора не важна, потому как на нее шарик действовать перестанет. Это в случае если шарик подвешен не жестко, на гибкой ните например, если же подвешен жестко, то к весу стакана приплюсуются вес даже больше веса этого металлического шарика (ведь жидкость равная по объему шарику будет весить больше него). Но сам принцип сохранится в обоих случаях, к весу стакана по прежнему будет прибавляться объем вытесненной жидкости.

Решающее действие имеет именно тип опоры (внешняя она или внутренняя), если левый шарик закрепить жестко к внешней опоре, то вес левого стакана станет равным весу правого. Для наглядности попробуйте запихнуть под воду в ванну например пустую канистру (в данном случае Вы будете исполнять роль внешней опоры), чтобы это сделать придется приложить силу равную весу воды объемом с эту канистру. В общем придется приложить довольно существенное усилие. Как думаете куда приплюсуется Ваше усилие? К весу ванны с водой. Потому как выталкивающую силу вы забираете на себя и она никакого влияния на вес не оказывает, а вот противоположно направленная приплюсуется к весу ванны. Если же канистру жестко закрепить на дне ванны, то силы взаимно компенсируют друг друга и вес ванны увеличится только на вес канистры (пустой).

>Вы правильно пишете: вес воды + вес шарика. То, что правый шарик подвешен за независимую опору - это не важно. Он погружен в воду.

Представьте что оба шарика жестко закреплены на внешней опоре. Очевидно что в данном случае вес стаканов увеличится на одну и ту же величину - на вес воды равной по объему шарику и не важно что первый шарик легкий, а второй тяжелый, всю силу выталкивания или тяжести заберет на себя внешняя опора.

Edited 2014-12-20 11:26 (UTC)

Попробуйте описать следующий эксперимент: на весах стоит стакан с водой. В стакан опускают на подвесе груз, но не до дна, а до середины. Объясните причину, почему вес стакана увеличивается (а он ведь увеличивается), ведь вес груза передается на подвес, а объем (и вес) воды в стакане не изменился.

Это явный фэйк, он чтото напутал с измерениями или открыл антигравитацию.
Первая система замкнута имеет (пин понг): вес шарика+вес воды.
Вторая система открытая имеет (железо): Вес воды (веса шарика там нет он висит на внешнем подвесе).
Уровни воды в стаканах никакого значения не имеют как и диаметры шариков, для весов важен только вес.
З.Ы.
Поэтому всегда тяжелее стакан с плавающим шариком, опыт на видио поставлен безобразно выглядит как фэйк.

Я взвесил в своей жизни множество химических стаканов и уверяю, что полный воды стакан всегда почемуто тяжелее этого же стакана но пустого.
На этом видео или явный фэйк или какаято ошибка экспериментатора.

Блин ну что это за цирк, давайте упростим опыт, вылейте воду из стаканов, и взвешивайте на весах, ну и что получилось? Стакан с шариком легче пустого стакана?

Вчера проводил эксперимент - на кухонных весах стакан воды, опускаю ложку не касаясь дна и стенок - масса растет. Такие дела.

Ну вот смотрите, если подвесить груз не просто на опоре, а на динамометре. По мере погружения шарика в воду (от момента касания воды, до момента когда он полностью скроется) показания динамометра начнут снижаться, и снизятся они на вес воды равной по объему шарику (вытесненной воды). Но ведь этот вес у шарика никуда не исчез, просто его "забрал" на себя стакан с водой, став тяжелее именно на эту величину.

На всякий случай поясню, вес правого стакана стал больше не на вес шарика, а только на вес воды вытесненной им, можно даже посчитать - все сходится.

Слева плотность уменьшается, но увеличивается объем. В общем то плотность вообще на важно, можно левый шарик просто положить на весы рядом со стаканом, вес покажет ровно тот же самый.

Вы не поняли, в этом вся фишка в сравнении двух.

И два утверждения:

Объём общей среды при погружении воздушного шарика слева увеличивается точно так же, как увеличивается объём общей среды при погружении стального справа

А плотность среды слева уменьшается, (если его не сверху пихать, а снизу привязывать чтобы не было взаимодействия вне системы), плотность же среды справа не изменяется, если стальной держать погруженным на внешнем подвесе. Вес стакана справа увеличивается только на вес воды в объёме шарика. Получается разность в весе двух стаканов = вес воды в объёме одного шарика.

Вот тут вы говорите именно о том же, о чем и я. Просто вы испольуете слово "объем", а оно там ни к чему. Объем воды в стакане не изменился от того, что туда поместили шарик. Он вытесняет воду, но она остается в стакане и продолжает давить на основание с той же массой. Пример: представьте себе два стакана: один широкий и низкий, другой узкий и высокий. В обоих - 100 мл воды. Если не принимать во внимание вес стакана - вес воды в обоих стаканах одинаков, не так ли ? Т.е. высота столба воды в данном случае роли не играет.

Но добавилось давление шарика на молекулы воды. Потому я и предложил вам эксперимент со ртутью. Принимайте во внимание фактор плотности среды и вектора силы тяжести: три эксперимента: шарик висит в пустом стакане, шарик висит в стакане с жидкостью весом 100 грамм плотностью 10 гр на см3 и шарик висит в стакане с жидкостью с плотностью 50 гр на см3. Чем выше плотность среды - тем больше сила тяжести будет направлять молекулы жидкости под давлением шарика вниз.

Объем жидкости в данной задаче - не важен. Показания динанометра потому и будут снижаться, что часть массы шарика примут на себя весы.

Ага, примерно так. Только я думал чуть по другому. Представим, что мы на берегу озера и опускаем стальной шарик (не до дна) в воду. Нам станет легче? Да. А раз нам легче, значит кому-то тяжелее. Кому? Озеру ;-) Т.е. мы часть веса перенесли на(в) озеро.

Edited 2014-12-20 13:06 (UTC)

Объем совершенно к месту, именно на его величину повысится вес стакана. Понятно что высота столба значения не имеет, но объем имеет, потому как сила архимеда привязана как раз к объему вытесненной воды.

Я о чем говорю, важна именно опора, точнее находится ли она внутри системы или вне ее, именно тип опоры задает отличия. Направление же сил не важнО, они и там и там направлены одинаково, сила тяжести в низ, сила архмимеда в верх. но различия в весе этих двух стаканов определяется именно опорой, потому как именно она определяет куда эти силы будут приложены.

ЗЫ в общем то получаются 3 силы, сила тяжести, сила архимеда и сила натяжения нити (равная разнице между первыми двумя). В левом стакане все три силы в одной замкнутой системе, они взаимно компенсируют друг друга. В правом же последняя действует на внешнюю опору, т.е. вне системы.

Edited 2014-12-20 13:15 (UTC)

Вес обоих стаканов увеличивается на вес воды вытесненной шариком, однако в левом стакане он (добавившийся вес) частично компенсируется подъемной силой воздуха в шарике. Правый стакан перетянет

Тело - шарик. Если на него действует сила вверх (архимедова), то есть и сила, действующая вниз :-)

пластмассовый шарик надо удерживать, чтоб не всплыл, а стальной чтоб не утонул. Стальной уже опущен на глубину в сколько-то там сантиметров и уже оказывает давление на воду, поэтому и давит на дно и на весы)))

Да. сила натяжения нити. Приложена к шарику (поэтому он неподвижен). Но нельзя приложить силу "к воде". Звучит как поучение дзенского учителя, но и правда: ткните в воду пальцем. Она разойдется в стороны. Вся механика твердых тел -- она про твердые тела, реально.

PS. Забыл, что вы правую часть рассматриваете. Там сила тяжести, и реакция опоры.

Edited 2014-12-20 19:21 (UTC)

Нет времени думать, на видео правда закона физики!!1111

Edited 2014-12-20 19:25 (UTC)

Задачка с шариками и водой

no subject

no subject

no subject

no subject

no subject

no subject

no subject

no subject

no subject

no subject

no subject

no subject

no subject

no subject

no subject

no subject

no subject

no subject

no subject

no subject

no subject

no subject

no subject

no subject

no subject