Итак, условие: на рычажных весах стоят 2 полупустые колбы с водой. Они уравновешены. В левой колбе на нитке ко дну привязывают шарик для пинг-понга, в правую колбу опускают металлический шар (такого же объёма как и левый) на нитке.
А теперь вопрос: в какую сторону отклонятся весы???
Правая часть, думаю, опустится. Т.к. увеличится столб воды в правой части(за счет погруженного шарика), то давление на площадь возрастет p= ro*g*H, следовательно сила давления тоже возрастет. Как-то так.
Правый будет тяжелее, поскольку вода будет выталкивать шар, стало быть шар будет давить на воду с силой, направленной вниз и равной весу жидкости в объеме шара, что больше, чем вес шарика для пинпонга, поскольку тот легче воды.
Задачка простая, если вспомнить наставления школьного учителя физики: расставьте правильно силы и задачка сама решится
> Правая часть, думаю, опустится. Т.к. увеличится столб воды в правой части(за счет погруженного шарика), то давление на площадь возрастет p= ro*g*H, следовательно сила давления тоже возрастет. Как-то так.
дык в левой части на столько же столб увеличится. Там же тоже погруженный шарик того же объёма
по этим данным 3 решения:
1. весы окажутся неподвижными
2. опустится левая чашка
3. опустится правая чашка
для однозначного решения необходимо знать упругость нитки стального шара, вес стального шара и вес шарика от пинпонга.
кстати шарик от пинпонга можно отвязать
я думаю, что весы останутся в равновесии. Шарики одинакового объема. По закону Архимеда выталкивающая сила равна массе жидкости в объеме тела. Значит, выталкивающая сила, действующая на шарики - будет одинаковой.
Вес теннисного шарика в сосуде: это вес шарика минус архимедова сила. Но раз шарик всплывает - значит, выталкивающая сила больше веса шарика. Т.е. вес теннисного шарика не влияет на вес левой колбы.
На металлический шарик действует только выталкивающая сила, но сам шарик не меняет общий вес содержимого правого сосуда, поскольку его вес приложен не к основанию колбы, а к нити, на которой он висит.
> Правая часть, думаю, опустится. Т.к. увеличится столб воды в правой части(за счет погруженного шарика),
Весы показывают вес. Каким образом изменится вес воды за счет увеличения столба?
Литр воды весит килограмм, неважно какой высоты столб получится - хоть 5см, хоть метр (если пренебречь центробежными силами Земли и притяжением Луны)
> На металлический шарик действует только выталкивающая сила, но сам шарик не меняет общий вес содержимого правого сосуда, поскольку его вес приложен не к основанию колбы, а к нити, на которой он висит.
Выливаем нафиг воду. Поскольку масса воды одинаковая, то ничего измениться не должно. Далее очевидно: слева шарик лежит (добавляет свой вес), а справа висит (не добавляет).
Представьте, что виселица с металлическим шариком сама стоит на весах.
Изменятся ли показания весов если шарик опустят в воду (емкость с водой стоит на других весах).
Станет ли шарик "легче" благодаря архимедовой силе? Изменятся ли показания весов на которых стоит виселица? Куда денутся "исчезнувшие" килограммы?
Думаю показания весов на которой стоит ёмкость с водой увеличится на (плотность воды)*(объем шарика).
> > А теперь вопрос- в какую сторону отклонятся весы???
>
> Если пренебречь весом и объёмом лески, то левая часть уйдёт вниз.
>
> Оба стакана с одинаковым количеством воды, в правом шарик на поднос не давит, в левом - давит с весом, равным объёму воздуха в шарике.
>
> Плюс - шарик от пинг-понга имеет собственный небольшой вес.
> Взял и всё испортил...
неа, эксперимент не соответсвутет условиям задачи. Но показывает,что если опустить какую-нить хрень на никте в колбу, то её вес изменится.
> Выливаем нафиг воду. Поскольку масса воды одинаковая, то ничего измениться не должно. Далее очевидно: слева шарик лежит (добавляет свой вес), а справа висит (не добавляет).
Блин! Вес шара (натяжение нити) с водой и без воды одинаковый? Нет, отличается на архимедову силу. Значит часть веса приходится на чашу весов.
И меня же еще и минусуют, двоечники!!!
в момент опускания металлического шара в воду, он ведет себя нерукопожатно, и прикладывает свою силу тяжести к воде. Пока нитка не натянется.
вообще интересно было бы посмотреть на весы, если бы воду добавляли в сосуды а не наоборот - но это уже конечно другая задача.
где p — плотность жидкости (газа), g — ускорение свободного падения, а V — объём погружённого тела (или часть объёма тела, находящаяся ниже поверхности)
> Правый будет тяжелее, поскольку вода будет выталкивать шар, стало быть шар будет давить на воду с силой, направленной вниз и равной весу жидкости в объеме шара, что больше, чем вес шарика для пинпонга, поскольку тот легче воды.
судя по минусам про Архимеда тут слыхом не слыхивали
Да чего тут думать??? [выпивает воду спирт из обоих стаканов, стаканы разбивает, закусывает шариком от пинг-понга, стальной запихивает в карман, бормоча "пригодится", тащит весы в пунк приёма металла] Вотт - равновесие сохранено, а я с прибылью!!!
Ну, а если серьезно - опустится левая чашка, так как шарик от пинг-понга закреплен нитью к днищу стакана т.е. налицо механическая связь, то сила, действующая на чашку весов уменьшится на величину массы вытесненной шариком воды, помноженной на ускорение свободного падения. Массой шарика, упругостью нити, растворимостью материалов можно пренебречь - т.к. они ничтожно малы. В случае стального шара - отсутствует механическая связь шара и стакана. Одинаковый подъем столба жидкости ничего не меняет, т.к. по закону Паскаля давление действует во всех направлениях одинаково. Т.е. увеличение давления на дно стакана одинаково для обоих чашек.
Если бы вместо шарика от пинг-понга был шарик из иридия, подвешенный так же, как стальной, то равновесие не изменилось бы, несмотря на разницу плотностей иридия и железа. Затача построена некорректно - условия взаимодействия шаров с жидкостью и платформами весов разные.
> Да чего тут думать??? [выпивает воду спирт из обоих стаканов, стаканы разбивает, закусывает шариком от пинг-понга, стальной запихивает в карман, бормоча "пригодится", тащит весы в пунк приёма металла]
Сейчас, сейчас
Итак, условие: на рычажных весах стоят 2 полупустые колбы с водой. Они уравновешены. В левой колбе на нитке ко дну привязывают шарик для пинг-понга, в правую колбу опускают металлический шар (такого же объёма как и левый) на нитке.
А теперь вопрос: в какую сторону отклонятся весы???