О весе и архимедовой силе - Форум
О весе и архимедовой силе - Форум
[ Новые сообщения · Участники · Правила форума · Поиск · RSS ]
Вы вошли как Гость
Текущая дата: Четверг, 2014-12-18, 8:18 PM
Страница 1 из 11
Модератор форума: school9admin 
Форум » Физика » Общепризнанные теории » О весе и архимедовой силе (есть неясности...)
О весе и архимедовой силе
PavelДата: Среда, 2007-10-31, 0:26 AM | Сообщение # 1
Постоянный участник форума
Группа: Участник
Сообщений: 148
Репутация: 2
Статус: Offline
Вроде бы простая тема (особенно вес), но есть неясные моменты.

Начну с простого вопроса: пусть имеется некоторое тело, плавающее в воде; плотность тела меньше воды - насколько, в общем-то, неважно, пусть совсем немного, так что тело практически полностью погружено в воду. Вопрос - чему равен вес тела?

 
alikДата: Четверг, 2007-11-01, 3:48 PM | Сообщение # 2
Новый участник форума
Группа: Участник
Сообщений: 36
Репутация: 0
Статус: Offline
Если пренебречь воздухом ка средой то навскидку так:
P=mg-<ро>gV(погруженного)


Сообщение отредактировал alik - Четверг, 2007-11-01, 3:48 PM
 
PavelДата: Четверг, 2007-11-01, 9:57 PM | Сообщение # 3
Постоянный участник форума
Группа: Участник
Сообщений: 148
Репутация: 2
Статус: Offline
Quote (alik)
P=mg-<ро>gV(погруженного)
Означает ли это, что тело, плотность которого равна плотности воды, и которое плавает в воде (полностью погружено) в воду, находится в состоянии невесомости? Ведь по приведенной формуле вес такого тела равен нулю.
 
alikДата: Суббота, 2007-11-03, 5:52 PM | Сообщение # 4
Новый участник форума
Группа: Участник
Сообщений: 36
Репутация: 0
Статус: Offline
Хитрая задача wink
Я могу лишь предположить, что если такое тело подвесить на динамометр и опустить в воду, то динамометр покажет 0Н. Тем не менее, тело, находясь в сосуде с водой, увеличивает его массу, а значит и вес. Можно сделать высновок что тело действует на опору через сосуд, а значит имеет вес.
 
PavelДата: Пятница, 2007-11-09, 6:38 PM | Сообщение # 5
Постоянный участник форума
Группа: Участник
Сообщений: 148
Репутация: 2
Статус: Offline
Ага, то я таки мав рацію, що до маси. biggrin

Quote (alik)
динамометр покажет 0Н
Без сомнения. Но покажет ли динамометр вес тела?

Представим себе, что тело, подвешенное на динамометр, опускают на чашку пружинных весов. Пусть изначально динамометр показывал 10Н, после опускания на весы он показывает 4Н. Очевидно, весы покажут 6Н. Поэтому на вопрос о весе тела в данном случае ответ будет простым и очевидным: 4Н+6Н=10Н. В данном случае вес тела действует как на опору (весы), так и на динамометр (подвес).

Теперь заменим весы жидкостью и вместо опускания на весы будем погружать тело до тех пор, пока показания динамометра не станут равными 4Н. Очевидно, что архимедова сила, действующая на тело, равна 6Н. Но чему равен вес тела в этой ситуации? Мне кажется странным утверждать, что вес будет отличаться от 10 Н.

Отсюда два вывода:
1) Понятие "опора", используемое в определении понятия "вес" (вес есть сила, с которой тело давит на опору или растягивает подвес), вполне применимо к жидкости (газу), в котором находится тело.
2) Вопреки весьма часто встречающимся утверждениям архимедова сила не изменяет вес тела; она может лишь изменить показания весов, но это означает лишь то, что взвешивание без учета архимедовой силы является неточным.

Таким образом, ответ на изначальный вопрос должен вроде бы звучать так: вес тела, погруженного в воду, равен mg.

Добавлено (2007-11-09, 6:38 Pm)
---------------------------------------------
Ладно, продолжаем выяснение неясностей biggrin дальше...

Архимедова сила есть равнодействующая всех гидростатических сил, оказывающих давление на участки тела, погруженного в жидкость или газ. При выводе формулы для определения архимедовой силы для упрощения рассматривается паралеллепипед, погруженный в жидкость так, что она оказывает давление на все его грани, а основание паралеллепипеда перпендикулярно направлению действия силы тяжести. В результате разность давлений на нижнюю и верхнюю грань и дает значение архимедовой силы.

Теперь собственно вопрос: если паралеллепипед лежит на дне емкости с жидкостью, то архимедова сила (как выталкивающая сила) отсутствует, более того, на тело помимо силы тяжести действует "вниз" еще и сила гидростатического давления столба жидкости, находящегося над телом. Если это так, то тело, лежащее на дне и имеющее плотность меньше плотности жидкости, в которую оно погружено, всплывать не будет. Хотя достаточно его немного приподнять над дном, и оно всплывет дальше "без посторонней помощи". Правильны ли эти рассуждения?

Если да, то эти же рассуждения можно распространить и на тела, погруженные в газ - например, в воздух. wink Это означает, что воздушный "шар", надутый гелием (водородом, теплым воздухом - это все равно) и имеющий форму паралеллепипеда (чтобы он не терял форму, его можно сделать металлическим, как дирижабль), как описано выше, не может взлететь без первоначального толчка. Правильно ли это, или в моих рассуждениях имеется ошибка? Если имеется, то какая?

 
MANДата: Воскресенье, 2007-11-18, 9:30 PM | Сообщение # 6
Новый участник форума
Группа: Участник
Сообщений: 29
Репутация: 0
Статус: Offline
Pavel,
Quote
Теперь собственно вопрос: если паралеллепипед лежит на дне емкости с жидкостью, то архимедова сила (как выталкивающая сила) отсутствует, более того, на тело помимо силы тяжести действует "вниз" еще и сила гидростатического давления столба жидкости, находящегося над телом. Если это так, то тело, лежащее на дне и имеющее плотность меньше плотности жидкости, в которую оно погружено, всплывать не будет. Хотя достаточно его немного приподнять над дном, и оно всплывет дальше "без посторонней помощи". Правильны ли эти рассуждения?

с этим я согласен, но тело не просто должно лежать на дне, а плотно прилегать ко дну и между ними не будет водной среды, тогда будет действовать эффект "присоски".
Quote
Если да, то эти же рассуждения можно распространить и на тела, погруженные в газ - например, в воздух. Это означает, что воздушный "шар", надутый гелием (водородом, теплым воздухом - это все равно) и имеющий форму паралеллепипеда (чтобы он не терял форму, его можно сделать металлическим, как дирижабль), как описано выше, не может взлететь без первоначального толчка.

довольно страное рассуждение и не правельное,
1) воздушный шар чем бы его не надували уже находится в вождушном пространстве!!!
2) Pavel, вам наверно известно такое приспосадление как присоски (вроде бы клея нету, а они каким-то образом клеятся) так вот 2-е ваше рассуждение скорее при них. между ними и обьектом к которому они прикрепляются почти нет воздуха и атмосферное давление их и клеит.
всё просто!


...мир скучен для скучных людей.
СОКРАТ.
 
LittleTimeДата: Понедельник, 2007-11-19, 2:41 PM | Сообщение # 7
Активный участник форума
Группа: Участник
Сообщений: 80
Репутация: 0
Статус: Offline
Quote (Pavel)
воздушный "шар", надутый гелием (водородом, теплым воздухом - это все равно) и имеющий форму паралеллепипеда (чтобы он не терял форму, его можно сделать металлическим, как дирижабль), как описано выше, не может взлететь без первоначального толчка. Правильно ли это, или в моих рассуждениях имеется ошибка? Если имеется, то какая?

если он будет плотно прилегать к поверхности, на которой лежит, то он не сможет взлететь.
только для начала движения ему необходим не толчек, а наличие воздуха (если он в воздехе или воды если он в воде) под ним


Знание только тогда знание, когда оно приобретено усилиями своей мысли, а не одной памятью. /Л.Толстой/
 
PavelДата: Вторник, 2007-11-20, 7:21 PM | Сообщение # 8
Постоянный участник форума
Группа: Участник
Сообщений: 148
Репутация: 2
Статус: Offline
Quote (MAN)
тело не просто должно лежать на дне, а плотно прилегать ко дну

Это и подразумевалось. "Просто лежать на дне" - можно толковать широко. wink

Quote (MAN)
воздушный шар чем бы его не надували уже находится в вождушном пространстве!!!

Ну это, положим, не факт.

Quote (MAN)
вам наверно известно такое приспосадление как присоски (вроде бы клея нету, а они каким-то образом клеятся) так вот 2-е ваше рассуждение скорее при них.

Вполне известно. И механизм их действия (атмосферное давление) мне известен. wink Но мое рассуждение касалось в первую очередь наличия/отсутствия выталкивающей силы.

Quote (LittleTime)
если он будет плотно прилегать к поверхности, на которой лежит, ... для начала движения ему необходим не толчек, а наличие воздуха под ним

Вам не кажется, что в этой фразе заключено некоторое противоречие: если имеет место наличие воздуха под ним, то нет плотного прилегания к поверхности. wink
 
MANДата: Среда, 2007-11-21, 10:40 AM | Сообщение # 9
Новый участник форума
Группа: Участник
Сообщений: 29
Репутация: 0
Статус: Offline
Quote (Pavel)
Но мое рассуждение касалось в первую очередь наличия/отсутствия выталкивающей силы.

на все предметы действует, как атмосферное давление, так и выталкивающая сила.


...мир скучен для скучных людей.
СОКРАТ.
 
LittleTimeДата: Среда, 2007-11-21, 12:21 PM | Сообщение # 10
Активный участник форума
Группа: Участник
Сообщений: 80
Репутация: 0
Статус: Offline
Quote (Pavel)
Quote (LittleTime) если он будет плотно прилегать к поверхности, на которой лежит, ... для начала движения ему необходим не толчек, а наличие воздуха под ним

Вам не кажется, что в этой фразе заключено некоторое противоречие: если имеет место наличие воздуха под ним, то нет плотного прилегания к поверхности.


в этой цитате приведенного Вами противоречия нет.
причино-следственная связь "толчек -> прекращение плотного прилегания к поверхности" не явная - не каждый толчек приведёт к прекращению плотного прилегания к поверхности, а причино-следственная связь "появление воздуха под ним -> прекращение плотного прилегания к поверхности" явная.
появлению воздуха под ним может способствовать не только определенный толчек, но и другие определенные манипуляции


Знание только тогда знание, когда оно приобретено усилиями своей мысли, а не одной памятью. /Л.Толстой/
 
PavelДата: Среда, 2007-11-21, 4:24 PM | Сообщение # 11
Постоянный участник форума
Группа: Участник
Сообщений: 148
Репутация: 2
Статус: Offline
Quote (MAN)
на все предметы действует, как атмосферное давление, так и выталкивающая сила.

Не на все предметы, подвергающиеся действию атмосферного давления, действует выталкивающая сила. Например, на описанный мною выше "шар", имеющий форму паралеллепипеда и плотно прилегающий своим основанием к опоре, являющейся плоской поверхностью, выталкивающая сила не действует, т.к. давление атмосферы на этот паралеллепипед, направленное вверх, отсутствует.

Quote (LittleTime)
причино-следственная связь "появление воздуха под ним -> прекращение плотного прилегания к поверхности" явная.

Полагаю, здесь Вы что-то здорово путаете. Я сомневаюсь, что эти два события могут произойти в описанной Вами временнOй упорядоченности. Иначе надо допустить, что "воздух под ним" может появиться раньше, чем прекратится "плотное прилегание к поверхности", либо уточнить, что именно понимается под последним.

Quote (LittleTime)
появлению воздуха под ним может способствовать не только определенный толчек, но и другие определенные манипуляции

Против этого трудно возразить; впрочем, обратного ("только определенный толчок может повлечь взлет") я и не утверждал.

Вообще, смысл моего утвреждения заключался именно в утверждении об отстутствии выталкивающей силы в определенных ситуациях, несмотря на то, что средняя плотность некоторого тела, помещенного в жидкость или газ, меньше плотности этой жидкости/газа.

 
MANДата: Четверг, 2007-11-22, 12:55 PM | Сообщение # 12
Новый участник форума
Группа: Участник
Сообщений: 29
Репутация: 0
Статус: Offline
Quote (Pavel)
Не на все предметы, подвергающиеся действию атмосферного давления, действует выталкивающая сила. Например, на описанный мною выше "шар", имеющий форму паралеллепипеда и плотно прилегающий своим основанием к опоре, являющейся плоской поверхностью, выталкивающая сила не действует, т.к. давление атмосферы на этот паралеллепипед, направленное вверх, отсутствует.

согласен, есть исключения, но часто ли вы наблюдаете такие случаи?(тело с ровной поверхностью прикрепряется к опоре тоже с ровной поверхностью за счет атмосферного давления)
Quote (Pavel)
Вообще, смысл моего утвреждения заключался именно в утверждении об отстутствии выталкивающей силы в определенных ситуациях, несмотря на то, что средняя плотность некоторого тела, помещенного в жидкость или газ, меньше плотности этой жидкости/газа.

такую ситуацию можно создать! Pavel, учитывай, что ты будешь использовать как опору, потому что на опору тоже может воздействовать выталкивающая сила, и получится что ты не "убрал" выталкивающую силу, а увеличил плотность "шара" (пояснение: выталкивающая сила будет действовать на шар и опору, как на один объект)

P.S. Pavel, в каком вы классе?
LittleTime, я вас не до конца понимаю!


...мир скучен для скучных людей.
СОКРАТ.
 
PavelДата: Четверг, 2007-11-22, 7:40 PM | Сообщение # 13
Постоянный участник форума
Группа: Участник
Сообщений: 148
Репутация: 2
Статус: Offline
Quote (MAN)
но часто ли вы наблюдаете такие случаи?(

Если честно, то случаи шара в форме паралеллепипеда - крайне редко. biggrin

Quote (MAN)
выталкивающая сила будет действовать на шар и опору, как на один объект

Этот случай не рассматривается (газ внутри летающего шара - одна из его реализаций wink )

Quote (MAN)
Pavel, в каком вы классе?

В высшем... biggrin
 
MANДата: Пятница, 2007-11-23, 7:49 AM | Сообщение # 14
Новый участник форума
Группа: Участник
Сообщений: 29
Репутация: 0
Статус: Offline
Quote (MAN)
Quote (Pavel)
Вообще, смысл моего утвреждения заключался именно в утверждении об отстутствии выталкивающей силы в определенных ситуациях, несмотря на то, что средняя плотность некоторого тела, помещенного в жидкость или газ, меньше плотности этой жидкости/газа.

такую ситуацию можно создать!

какие есчё вопросы вас тревожать?


...мир скучен для скучных людей.
СОКРАТ.
 
LittleTimeДата: Пятница, 2007-11-23, 9:40 AM | Сообщение # 15
Активный участник форума
Группа: Участник
Сообщений: 80
Репутация: 0
Статус: Offline
Quote (Pavel)
Quote (LittleTime) причино-следственная связь "появление воздуха под ним -> прекращение плотного прилегания к поверхности" явная.

Полагаю, здесь Вы что-то здорово путаете. Я сомневаюсь, что эти два события могут произойти в описанной Вами временнOй упорядоченности. Иначе надо допустить, что "воздух под ним" может появиться раньше, чем прекратится "плотное прилегание к поверхности", либо уточнить, что именно понимается под последним.


если рассматривать задачу с математической точки зрения (где существуют нули и бесконечности), можно выбрать такие начальные условия (идеально гладкие поверхности параллелепипеда и опоры и т.д.), что описанного мной произойти не может. но если рассматривать задачу с физической точки зрения (где нулей и бесконечностей не существует), то вполне может.

например если положить деревянный брусок на дно аквариума и заполнить аквариум водой, брусок сначала будет лежать на дне, а потом всплывет. никакого толчка не было, а была инфильтрация воды через брусок.

по-моему непонимание возникло из-за того, что мы заранее не договорились что же именно понимать под определениями "появление среды под бруском" и "плотное прилегание". мне кажется что при появлении первой молекулы воды, соприкасающейся с дном аквариума под бруском "появление среды под бруском" уже есть, но также сохраняется и "плотное прилегание"


Знание только тогда знание, когда оно приобретено усилиями своей мысли, а не одной памятью. /Л.Толстой/
 
PavelДата: Пятница, 2007-11-23, 3:22 PM | Сообщение # 16
Постоянный участник форума
Группа: Участник
Сообщений: 148
Репутация: 2
Статус: Offline
Quote (LittleTime)
если рассматривать задачу с математической точки зрения (где существуют нули и бесконечности), можно выбрать такие начальные условия (идеально гладкие поверхности параллелепипеда и опоры и т.д.), что описанного мной произойти не может. но если рассматривать задачу с физической точки зрения (где нулей и бесконечностей не существует), то вполне может.

Согласен с Вами. Что касается постановки задачи, то она была идеализирована. Вдаваться в тонкости (в которых можно потонуть biggrin ) не предполагалось.
 
ГостьДата: Среда, 2009-02-11, 4:33 PM | Сообщение # 17
Группа: Гости





Возмите трубу запаянную с двух сторон и пропустите сквозь дно аквариума с уплатнителями, труба не куда не подымится это, тоже самое что еслибы она плотно прелегала ко дну, давление житкости не действуют на дно.
 
QantumIvanДата: Пятница, 2009-02-13, 9:17 PM | Сообщение # 18
Постоянный участник форума
Группа: Участник
Сообщений: 150
Репутация: 2
Статус: Offline
Quote (MAN)
Pavel, в каком вы классе?

Я не понимаю, какое для вас имеет значение, в каком кто бы то ни было классе.


Наша наука выглядит перед лицом реальности по-детски наивно, и все же это самое ценное, что у нас есть. - А.Эйнштейн
Образование ума не прибавляет. - А.Солженицын
 
Форум » Физика » Общепризнанные теории » О весе и архимедовой силе (есть неясности...)
Страница 1 из 11
Поиск:

Сайт управляется системой uCoz