Естественные науки

Опыт Паскаля: стоя на балконе второго этажа своего дома, он наливает в тонкую длинную трубку, вставленную в бочку...

...с водой, пару кружек воды — и бочка трескается, не выдерживая давления большого столба жидкости. Опыт демонстрирует гидростатический парадокс: сила давления жидкости на дно сосуда оказывается гораздо большей, чем вес этой жидкости. Или: потенциальная энергия столба воды в трубке гораздо меньше энергии, требуемой для разрыва бочки.
Признаюсь, все разъяснения этого парадокса, которые встречал в разных местах, я не нашёл убедительными. Может, вы объясните лучше?
Давление в бочке увеличилось на 30-50 кПа. Жаль, если там пиво было.
СТ
Света Тарбаева
38 779
Лучший ответ
Дмитрий Журавлёв С давлением вроде ясно. А вот откуда появляется "энергия взрыва", если налито всего два стакана (даже не кружка) пи... простите, воды?
Дмитрий Журавлёв Ах да... невнимательность: он налил две кружки воды.
Во понаписали-то.
Насколько я понял, вас интересует - откуда взялась энергия на разрыв бочки.
Прежде всего, недостоверное описание опыта. Бочка не разрывается. Немного расходятся плотно пригнанные дощечки, образуются щели, через которые вытекает вода.
Посмотрите на это с другой стороны. Что мы имеем? Ни что иное, как гидравлический пресс. Есть малый поршень и большой. На большом - большая сила, на маленьком - маленькая. А перемещения - наоборот. Золотое правило механики. Выигрыша в работе нет. Работа по раздвиганию дощечек равна работе по затаскиванию кружки воды на второй этаж.
Трудно сказать что там было, чего не было - вероятно Паскаль получил гидравлический удар.
Труба была достаточно прочная, достаточно большого сечения, что позволило разом вылить в трубу кружку воды. Свободно падающая вода получила достаточно большую кинетическую энергию, резкое торможение внизу, резкое повышение давления в бочке - вот бочку и разорвало.
Если бы Паскаль в трубу заливал воду не рывком, а плавно, по каплям - то получил бы плавное повышение давления в бочке, при высоте трубы 10 метров - всего лишь на 1 кг на кв. см.
Когда пиво бродит в бочке - то давление получается намного большее.
То есть опыт был поставлен некорректно.
Света Тарбаева "Всего лищь на 1 кг на кв. см" это всего лишь в два раза))
Евгения Лемешева Один говорит одно, другой другое, а третий крутит пальцем у виска/это я/! Господа- товарищи оставьте пустопорожние рассуждения! Проведите опыт в натуре и необязательно с деревянной бочкой можно с пластиковой/металлической в хорошую погоду на даче но с измерением давления в бочке применяя манометр! Наука начинается там где производят измерения - Менделеев!!!!
посчитаем потенциальную энергию П. во времена Паскаля дома были повышенной этажности. примем высоту балкона 5м, объем воды в кружке 1л, тогда П=mgh=1*10*5=50Дж. с другой стороны, я думаю бочка лопнет при накладывании на нее тяжелой плиты, если деформация x ее будет достаточной. какой? думаю порядка x=1мм (вертикальный размер). посчитаем массу плиты. ее работа по разрушению равна A=Fx=mgx, отсюда m=A/gx. примем работу равной найденной нами П, тогда m=50/10*10^(-3)=5000кг. пяти тонная плита разрушит бочку?
у меня один вопрос.. где он взял эту трубку? вот ты сейчас даже пойди найди стеклянную трубку до второго этажа... ну и где таки он её взял ?
Марал Максутова А зачем стеклянную? Любую можно взять. Например, бамбуковую.
Maia Lomidze На заказ, и почему именно стеклянную? можно деревянную или металлическую
Если даже принять, что высота первого этажа 5 метров, плюс до балкона второго этажа еще 2 метра, то давление в бочке будет всего-то 0,7 атм. Знать, бочка-то была гнилая?
Ольга Рагозина и еще 3 метра добавить, во Франции 2-й этаж - это наш третий.
Давление на стенки и на дно разное, при узком горлышке сосуда получается большое давление на дно. Т. к. трубка была очень тонкой, на дно пришлось громадное давление.
Yuri Zuk разве давление, производимое на жидкость не одинаковое по всем направлениям? Это закон паскаля
Попробуйте выстрелить пулей в цистерну с водой закрытую герметически. Цистерна взорвется как начиненная динамитом. Вот вам и подтверждения закона Паскаля.
Влад Баланда
Влад Баланда
4 100
Дмитрий Журавлёв Я не подвергаю под сомнение ни закон Паскаля, ни действительность осуществлённого им опыта.
Дело в том что объем, то есть вес жидкости не влияет на давление в сосуде (в бочке)
Давление на стенки сосуда расчитывается по формуле pgh? где p - плотность жидкости, h высота столба вместе с высотой бочки.
Поэтому чем больше высота столба тем больше и давление, поэтому хватило малое количество воды, чтобы давление в бочке стало настолько большим, что смогло разорвать ее. (а форма бочки и её объем не влияют на давление).
Дмитрий Журавлёв Бочка стояла целая. Треснула из-за наливания 2-х кружек воды. Потенциальная энергия столба воды Еп= ρgh^2S/2. По всей видимости эта энергия явно недостаточна для того, чтобы бочка разорвалась. В объяснениях говорится (и этого напомнил Чайковский), что упомянутые две кружки служат "катализатором", или "козлом-подстрекателем"что ли, открывающим путь основному источнику энергии - энергии атмосферного воздуха. Думаю, мне над этой версией стоит серьёзно подумать.

Похожие вопросы