http://rutinin.livejournal.com/ ([identity profile] rutinin.livejournal.com) wrote in [community profile] engineering_ru2014-12-18 11:29 pm

Задачка с шариками и водой

Чтобы не только про пресс-конференцию думать, можно отвлечься на боянчег, который опубликовал [livejournal.com profile] masterok.

1

[identity profile] namemansl.livejournal.com 2014-12-20 11:59 am (UTC)(link)
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.

[identity profile] terrious.livejournal.com 2014-12-20 12:37 pm (UTC)(link)
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.

[identity profile] namemansl.livejournal.com 2014-12-20 01:07 pm (UTC)(link)
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)