Техника

Физики: теоритический эксперимент

Преамбула: Стоял сегодня на остановке в ожидании автобуса, и в голову пришел теоретический эксперимент, но не смог найти ответ.
Представим что имеем область невесомости (нулевой гравитации) . Предположим сферической формы - т. к. сфера (или шар) идеальная математическая фигура.
В эту область помещаем герметичный сосуд имеющий вакуум внутри себя.
Внутрь этого сосуда (сохраняя условия вакуума внутри оного) помещаем сосуд с водой. Предположим сферический.
И последнее условие - в центр сосуда с водой впрыскиваем (или будет правильней сказать - ПОМЕЩАЕМ) пузырек воздуха (или другого газа, который легче воды) .
Вопрос:
1) будет ли стремится пузырек воздуха к грани сферического сосуда заполненного водой.
2) изменится ли результат: при условии присутствия/отсутствия гравитации,
3) изменится ли результат: при условии присутствия/отсутствия вакуума (внешний сосуд заполненный вакуумом, будет заполнен водой или газом схожим с тем который помещен в сосуд с водой).
Вакуум тут ни при чем совершенно.
В первом случае — не будет никуда стремиться, хотя я в этом уже сомневаюсь (какое-то устойчивое положение он занять должен, но какое: в центре капли воды или вокруг нее?) . Если "включим гравитацию" — будет стремиться в сторону, противоположную силе притяжения — его вода выталкивать будет.
По третьему пункту: смотри начало ответа) Вакуум тут не играет никакой роли вообще.

______________
Хы. Как бы этот пузырек газа не "растекся" тонким-тонким слоем вокруг жидкости.. . то есть, жидкость соберется в каплю внутри газа.
Интересно.. .
Ведь по идее, газ должен выталкиваться жидкостью.. . во все стороны равномерно (гравитации-то нет).. .
==============

Очень сумбурно высказался, да. Коротенько итоги:
1. Вакуум ни при чем. Чем-то заполнен внешний сосуд, или он вообще пуст — никак не влияет на эксперимент.
2. Если "включить гравитацию" — пузырек газа займет свое законное положение в верхней части сосуда.
3. Если гравитации нет — он займет устойчивое положение, по всей видимости — вокруг капли воды.
ИИ
Ирина Ибрагимова
97 819
Лучший ответ
Евгений Гуткевич Спасибо за ответ. Есть теперь над чем подумать))
Пузырёк воздуха будет стремиться совершать беспорядочное броуновское движение, так что покоиться неподвижно он никак не будет, а переместится к некоему наиболее энергетически выгодному положению и будет совершать вокруг него колебания.

Поведение пузырька, наверное, будет зависеть о коэффициента поверхностного натяжения на взаимных границах всех трёх сред: воздуха, жидкости и стенок сосуда. Причём силы эти действуют не только на поверхности, но немного простираются (?) вглубь объёма.

Поэтому, если стальной сосуд будет залит маслом, то в невесомости масло образует "плёнку" на стенках сосуда, тем самым удерживая пузырёк в центре.

Если материал сосуда несмачиваем, образуется "капля", как было указано выше. Возможны, наверное, и переходные варианты (пузырёк, прилипший к стенке.. )

:)
Irina Amirova
Irina Amirova
96 526
1)Нет, не будет
2)Изменится
3) Не изменится
Вода в вакууме вскипит.
Вода вытеснит пузырёк воздуха, остальные условия не важны..
Al Bar
Al Bar
9 894

Похожие вопросы