Естественные науки

Почему такую простую задачу не смог решить преподаватель Вуза ?

Имеется бочка с водой ёмкостью 300 литров .
В Бочку налито 230 литров воды .
Ко дну бочки привязан шар из пенопласта объёмом 70 литров и он полностью под водой.
Нитка перегнила, которая привязывала пенопластовый шар ко дну бочки .
Началось всплытие шара к поверхности воды .
Когда шар полностью всплыл , то общий вес системы =вес бочки+вес воды + вес шара(весом шара можно пренебречь) .
Когда шар привязан ко дну бочки - вес системы такой же .
Но давление воды на дно бочки разное, так как разный уровень воды относительно дна бочки , несмотря на то , что вес будет одним и тем же .
Вопрос : Какой будет вес системы , когда идёт всплытие шара к поверхности воды и шар полностью ещё находиться под водой ? Весом шара можно пренебречь .
Можете ли вы доказать , что в этом случае вес системы будет больше , при этом надо помнить об уровне воды относительно дна бочки . Если попробуете доказать что будет таким же , принимая во внимание поток воды , то ответ будет неверным (Ведь на шар действует вода и вода действует на шар ) -равенство потоков воды ,
Rustam Sadiqzadeh
Rustam Sadiqzadeh
261
Наверное шар из пенопласта объёмом 70 литров не поместится в такую бочку
Юрий Перевозников
Юрий Перевозников
81 968
Лучший ответ
Мадиев Чингисхан Диаметр 41,2 см - спокойно войдет, бочка обычно сантиметров 60-70 диаметром.
Мадиев Чингисхан Виноват, диаметр 51,1 см. Все равно войдет.
"Но давление воды на дно бочки разное, так как разный уровень воды относительно дна бочки , несмотря на то , что вес будет одним и тем же ."
Одинаковое давление. Над шаром вес столба воды меньше. Вот во время всплытия давление несколько изменится, пока наш шар движется в воде с ускорением. А насколько изменится, преподаватель мог и не решить, эта задача была решена Эйлером с применением довольно сложного математического аппарата. Не всякий преподаватель равен Эйлеру ;)
Николай Ижик
Николай Ижик
84 169
Rustam Sadiqzadeh Вы забыли что такое давление
Давление =ускорение свободного падения *плотность воды *высоту уровня воды .
Значит для статики в 2 вариантах (когда шар плавает на поверхности воды и когда он привязан ко дну бочки) давления разные . Причина -разный уровень воды относительно дна бочки . Кстати под шаром давление воды на дно бочки точно такое же , как и давление воды на дно бочки сбоку от шара . А сам шар контачит с дном бочки только одной точкой .
Эйлер тоже не смог решить такую задачу.
Предположим настал такой момент , когда шар перестал двигаться вверх с ускорением и у него стала постоянная скорость всплытия . Только вот вода всегда занимает бывшее место шара в воде всегда с ускорением . Это факт .
Эйлер был неплохим математиком , но как физик он был никудышным .
Rustam Sadiqzadeh Давление на дно бочки как раз изменится, а вес системы нет (это верно для статики)
Rustam Sadiqzadeh Здесь дело не только в давлении на дно
Вы ещё кое-что забыли и очень важное (вы забыли про силу которая облегчает вес системы)
Если весом шара можно пренебречь, то и говорить нечего.
Вес будет тот же.
А насчёт "ответ будет неверным" вас надули.
И что за "поток воды", который надо принять во внимание? Можеп в нём фишка, а он утрачен при копироании?
AM
Ashley Michele Greene
55 746
Ирина Воронцова(Фролова) "И что за "поток воды","
наверное имеется ввиду возникающий при подъёме шара поток воды вниз
Ирина Воронцова(Фролова) поспешил...
есть три вопроса.
первый - в заголовке
второй и третий
2
"Вопрос : Какой будет вес системы , когда идёт всплытие шара к поверхности воды и шар полностью ещё находиться под водой ? Весом шара можно пренебречь .
3
Можете ли вы доказать , что в этом случае вес системы будет больше , при этом надо помнить об уровне воды относительно дна бочки . Если попробуете доказать что будет таким же , принимая во внимание поток воды , то ответ будет неверным (Ведь на шар действует вода и вода действует на шар ) -равенство потоков воды ,
"на какие вопросы отвечать?
Ну если 70 кг воды переместится на дно, то по формуле F = mV / t
F - прибавка к весу...
Никита Ефремов
Никита Ефремов
69 199
Slava Parichuk Почему прибавка, а не "убавка"?))
Вес системы не поменяется ни в один из моментов описанных в "задаче" - шар вода и бочка образуют замкнутую систему и все силы в ней уравновешены. Давление воды на дно может быть любое и оно никак не влияет на вес системы, т.к. уравновешено силами упругости дна и стенок. Можно за уши притянуть изменение положения центра масс системы бочка-шар (он станет выше после всплытия шара) и сказать что вес уменьшится, т.к. точечная масса оказалась дальше от центра земли.
Больше ничего умного из этой задачи не выкопаешь - подобное описано и обсосано со всех сторон в известной задаче про бабочку которая взлетела в закрытом ящике...
А преподаватель ВУЗа просто не стал решать и вежливо вас послал, Вова...
Юрий Морозов
Юрий Морозов
13 943
Rustam Sadiqzadeh Я думал , что ты хоть немного знаешь физику , но ты её не знаешь совсем .
И ты не понимаешь, что такое замкнутая система .
Если бочка стоит на весах ,то вес общей системы будет больше , когда идёт всплытие шара к поверхности воды .
Давление на дно как раз может влиять на вес системы , когда идёт процесс всплытия шара к поверхности (динамика шара) .
Для этого надо понимать , что вес системы (статика шара) будет одинаковым , несмотря на то , что давление воды на дно будет разным (когда шар всплыл к поверхности воды и когда он привязан ко дну бочки) , ведь давление воды зависит от уровня воды относительно дна бочки .
А вот когда идёт всплытие шара к поверхности (динамика) , то шар не облегчает конструкцию и поэтому вес системы будет больше .
Двойка вам с преподавателем Вуза .
Rustam Sadiqzadeh Для начала усвойте что такое замкнутая система и от чего зависит давление воды на дно бочки . Когда шар находится в статике , то вес системы будет одинаковым всегда , несмотря на то , что давление на дно бочки будет разным (когда шар плавает на поверхности воды и когда он привязан ко дну) . Причина -шар перестал облегчать общий вес системы, когда он плавает на поверхности воды , несмотря на то, что давление на дно разное .
Когда идёт всплытие шара к поверхности воды (динамик ) , вес системы будет больше . Причина -давление на дно такое же, как в том случае , когда шар привязан ко дну, но при этом шар ещё перестал облегчать общий вес системы .

Похожие вопросы