Mail.ruПочтаМой МирОдноклассникиВКонтактеИгрыЗнакомстваНовостиКалендарьОблакоЗаметкиВсе проекты

Выталкивающая сила жидкости (сила Архимеда)

Николай Осипов Знаток (263), на голосовании 2 недели назад
В лёгкий пластиковый сосуд с водой полностью погрузили цилиндр из пенопласта и привязали нитью к дну сосуда, при этом сила Архимеда оказалась намного больше, чем общий вес сосуда и воды. Поднимется ли сосуд вверх? Объяснить все возможные варианты, применяя знание законов физики.
Голосование за лучший ответ
Александр ака toft Гений (64901) 1 месяц назад
М-м-м... А вот это утверждение: "сила Архимеда оказалась намного больше, чем общий вес сосуда и воды" - может ли такое быть?
Ведь сила Архимеда не может быть БОЛЬШЕ веса вытесненной телом ВОДЫ. Поскольку она как равна этому самому весу.
Не говоря уже о том, что и само тело и сосуд - какими бы лёгкими они ни были - также обладают некоторым весом.

Вот почему как там ни привязывай верёвочкой погруженное в воду тело из чего бы то ни было, система в небеса не воспарит.
Жаль, конечно. Но реальность - такая, какая есть. А не такая, как нам иногда хочется, чтобы была :-)
Николай ОсиповЗнаток (263) 1 месяц назад
Александр, спасибо за ответ на мой вопрос, хотя ответ не верный. Чтобы проверить, что сила Архимеда больше веса сосуда с жидкостью (водой), достаточно привязать большой кусок пенопласта к дну легкого сосуда без касания стенок и дна, где воды значительно меньше, чем объём пенопласта, Полный и правильный ответ на этот вопрос можно дать, если прочитать нашу статью "Вновь открытая сила и новая формулировка закона Архимеда". Жду ответ, Н.Е.
Александр ака toft Гений (64901) Николай Осипов, Можно почирикать алгебраические формулы, адекватно описывающие вашу установку, рассчитывая на то, что кажущийся парадокс (взлетающий сосуд с куском пенопласта, пристёгнутым верёвочкой ко дну сосуда и залитый полностью или частично водой) не имеет места и все силы - кроме силы тяжести сосуда, воды и пенопласта (и даже верёвочки) - взаимно уравновешены. Но можно поступить проще! Система ведь не суперсложная и её можно построить на любой кухне. И убедиться, что эта штука не только не взлетает, но даже не меняет веса (установив штуку на кухонные же весы). Мне не верится, что вы этого не делали.
Александр ака toftГений (64901) 1 месяц назад
Это занудно и долго. Но попробую. Для простоты будем считать сосуд и поплавок цилиндрами (можно показать, что все расчёты можно обобщить на любую форму). До погружения поплавка начальное давление воды на дно сосуда равно
p0 = L0*ro*g (1)
(L0 - начальный уровень воды в сосуде, ro - плотность воды, g - ускорение свободного падения.
Тогда вес F0 (без учёта веса сосуда, вес сосуда неизменен, мы его специально считать не будем) будет
F0 = p0*S = L0*S0*ro*g (2)
где S0 - площадь сосуда.
Это вполне естественно, поскольку
p0*S0 = L0*S0*ro*g = V0*ro*g = M0*g (3)
где V0 - объём воды, М0 - масса воды.
Николай ОсиповЗнаток (263) 1 месяц назад
Александр, Вы проделали верные расчёты и доказали, что вес системы остаётся неизменным. Однако же в вашем ответе не прозвучало объяснение того факта, что сила Архимеда, действующая на тело вверх, которая больше веса сосуда с водой, но поднять сосуд вверх от стола не может. Объясняется это тем, что в системе действует ещё одна сила - РЕАКЦИЯ силы Архимеда, рис.,направленная вниз в направлении действия силы веса сосуда. Эта вновь открытая нами сила по модулю равна силе Архимеда, но противоположно ей направленная. Смотрите наши работы в Яндексе. Есть еще одна головоломка, если Вам интересно, жду ответ, как поняли рисунок?.
Александр ака toft Гений (64901) "Однако же в вашем ответе не прозвучало объяснение того факта, что сила Архимеда, действующая на тело вверх, которая больше веса сосуда с водой, но поднять сосуд вверх от стола не может". М-м-м... но среди описанных мною сил единственная, направленная вверх сила - это сила реакции нити, происхождением которой действительно является сила Архимеда, см. выражение (4): Т = V1*ro*g - (V2+V1)*ro2*g (4). Первое слагаемое (вес воды объёма, вытесненного поплавком) - это и есть архимедова сила в классическом её определении. Направленная вверх (опять же по определению). Но поскольку V1 (объём поплавка, погруженного в воду) МЕНЬШЕ объёма воды в сосуде V0 (иначе поплавок не влез бы в сосуд, как вы понимаете), архимедова сила не может оказаться БОЛЬШЕ веса воды в сосуде и всегда: V1*ro*g < V0*ro*g
Евгений Беляев Мыслитель (8642) 1 месяц назад
С "законом" Архимеда не всё пока однозначно!
Отвечал я как-то на вопрос: https://otvet.mail.ru/question/233339549 . Кстати, он так и остался не проголосованным. Требуется внимательное изучение моих комментариев!

Затем было это: https://otvet.mail.ru/question/233846048

Нашу конформную общественность пока мало интересуют вопросы, имеющие "скандальное" отношение к науке; ей более по душе то, чего быть не может!
Похожие вопросы