Из опыта мы узнаём. Что тело теряет в весе столько, сколько будет жидкости в объёме тела. Поскольку объёмы одинаковы, то и масса воды в них будет одинакова. Весы отанутся в равновесии.
А шарик с пинпонгом не только теряет в весе, но и приобретает.
> Из опыта мы узнаём. Что тело теряет в весе столько, сколько будет жидкости в объёме тела. Поскольку объёмы одинаковы, то и масса воды в них будет одинакова. Весы отанутся в равновесии
Если бы слева система с пингпоговым шариком была внешней, то ты был бы прав.
Например, если бы на тонком (пренебрежимо) и жестком стержне пинпонговый шарик впихнуть в воду не взаимодействуя с чашой весом. Тогда бы сила выталкивания приложилась к стержню, а обратная к чаше весов.
> Поскольку шарик и вода являются частями разных систем,
не связанных друг с другом. Поэтому силы Архимаеда на шар действуют, но как шар может в данном случае "давить" на воду, если она его свободно обтекает. Трением, как я уже говорил, можно пренебречь.
Имеем три разные системы:
левая - замкнутая: платформа+колба+нить+шар+газ в шаре+жидкость.
правая (две системы): первая правая: платформа+колба+жидкость
правая вторая: стальной шар+нить+кронштейн
Первая правая система воздействет на вторую правую систему через силу Архимеда, но думать, что шар давит на воду - ошибка (считаем, что у нас нет трения между водой и шаром) . По закону Паскаля давление воды на шар (и давление шара на воду) - действует равномерно во всех направлениях пропорционально высоте столба жидкости над точкой, в которой измеряется давление. Именно поэтому в опыте Паскаля рвёт саму бочку, а не вышибает у неё дно или крышку.
Каким макаром при отсутствии жёсткой механической связи стальной шар может воздействовать на воду? Система на правой стороне весов замкнутой не является. (Пренебрегаем трением и силами поверхностного натяжения "сталь-вода" ибо они ничтожны по сравнению с объёмом (и массой) жидкости в колбах). И будем считать, что весы у нас очень грубые - они эти взаимодействия измерить не способны.
Задача некорректна. Системы слева и справа одинаковы только на первый взгляд. Исходный пункт - уравновешивание колб с жидкостью (две абсолютно одинаковые системы). Вносятся в обе системы одинаковые элементы (шары), но при этом левая и правая системы становятся абсолютно разными. Выше я писал - если вместо шара от пинг-понга (привязанного ко дну колбы) погрузить в левый стакан шар из иридия (плотность в 3,4 раза выше, чем у стали), подвешенный так же, как и стальной, то задача была бы корректной, так как сравнивались бы абсолютно идентичные системы.
Если трактовать задачу так, как принято в физике (по умолчанию всё в явном виде неоговорённое — абсолютно, то есть здесь абсолютно нерастягиваемая нить и несгибаемый подвес), то опуститься должна левая часть. Поскольку, согласно рисунку объёмы воды и объёмы шаров одинаковы, следовательно вода в обеих колбах имеет одинаковую массу, но в левой колбе ещё наличествует масса шарика, которой нет во второй — там массу поддерживает подвес.
Однако при изменении условий с идеальных на реальные ответ неизвестен. Точнее, он зависит от упругости нити и подвеса: если они могут растягиваться и сгибаться соответственно, то примут на себя не весь вес шарика — часть этого веса самортизирует вода, что по третьему закону Ньютона приведёт к увеличению веса всей системы. Что нам наглядно демонстрирует видео, на которое где-то здесь есть ссылка.
Чтобы лучше понять происходящее, приведу аналогию. Положим, что вместо воды в колбе используется пружина, которая одним концом упирается в шарик, а другим — в чашу весов. Теперь мы сверху к шарику приделываем ещё одну пружину, прикреплённую к подвесу. Если верхняя пружина от танка, а нижняя — от автоматической шариковой ручки, то шар практически не будет давить на чашу. Если наоборот, то шар надавит на неё всей своей массой.
> По закону Паскаля давление воды на шар (и давление шара на воду)
Оппа! А это что за открытие? Про противодействие - это к Ньютону.
> думать, что шар давит на воду - ошибка
Никто так и не пишет. Есть сила Архимеда действующая на шар со стороны воды. Поскольку шар часть другой системы, то происходит взаимодействие по третьему закону. Агрегатное состояние взаимодействующих тел тут вообще не причём.
> Поэтому силы Архимаеда на шар действуют, но как шар может в данном случае "давить" на воду, если она его свободно обтекает.
Не обтекает, а направленно выдавливает его вертикально вверх.
> По закону Паскаля давление воды на шар (и давление шара на воду) - действует равномерно во всех направлениях пропорционально высоте столба жидкости над точкой, в которой измеряется давление.
Путаешь давление с Ахимедовой силой. Давление может быть каким угодно. В том числе таким, что полый шар раздавит всмятку. Но Архимедова сила всегда будет одна и та же - равная массе вытесненной воды. И эта сила действует строго вертикально вверх, перпендикулярно поверхности воды.
> Каким макаром при отсутствии жёсткой механической связи стальной шар может воздействовать на воду?
Положи на поверхность воды шарик для пинг-понга. Он всплывет. Заставь его погрузиться в воду, надавив сверху пальцем - физически ощутишь давление на палец. Это давление по-твоему действует только на палец? То есть, вода волшебным образом создает давление сверху вниз локально в точке соприкосновения с шариком, но никуда его дальше не передает?
В случае с железным шариком вместо твоего пальца работает вес шарика. Он давит на воду своим весом, и этот вес в количестве, равном весу вытесняемой воды, передается всей системе стакан+вода+шарик.
Уже писали здесь несколько раз: на нитку действует вес шарика за минусом архимедовой силы. При погружении шарика в воду его вес уменьшается на вес вытесненной воды - это азбучная истина. Внимание вопрос: куда этот вес девается?
> Точнее, он зависит от упругости нити и подвеса: если они могут растягиваться и сгибаться соответственно, то примут на себя не весь вес шарика — часть этого веса самортизирует вода, что по третьему закону Ньютона приведёт к увеличению веса всей системы.
Чем это отличается от ситуации, когда нить неупругая? Если шар тяжелее воды, при этом полностью погружен в воду, но не касается дна стакана, весь его вес, кроме веса вытесненной воды, держится на нити и на вес стакана с водой не влияет. Какая разница, согнулся при этом подвес или нет?
> Положим, что вместо воды в колбе используется пружина
Как раз эта аналогия здесь много кому и непонятна.
> но в левой колбе ещё наличествует масса шарика, которой нет во второй — там массу поддерживает подвес.
Подвес поддерживает вес шара минус вес вытесняемой воды, т.е. чтобы шар оставался в покое, его надо еще "толкать" снизу. А он, естественно, "толкает" обратно вниз.
> Если верхняя пружина от танка, а нижняя — от автоматической шариковой ручки, то шар практически не будет давить на чашу. Если наоборот, то шар надавит на неё всей своей массой.
Не смотря на то, что в предыдущем комменте я запостил неполную версию, там всё равно была ошибка. Поразмыслив ещё, поправляю свой вариант.
Если трактовать задачу так, как принято в физике (по умолчанию всё в явном виде неоговорённое — абсолютно, то есть здесь абсолютно нерастягиваемая нить и несгибаемый подвес), то опуститься вроде бы должна левая часть. Поскольку, согласно рисунку объёмы воды и объёмы шаров одинаковы, следовательно вода в обеих колбах имеет одинаковую массу, но в левой колбе ещё наличествует масса шарика, которой нет во второй — там массу поддерживает подвес.
Наличие каких-то там креплений и архимедовых сил в левой чаше никак не влияет на её вес, поскольку система является замкнутой, а следовательно её внутренняя конфигурация никак не отразится на внешнем мире. Какие бы там внутри ни действовали силы в вес будет обращаться строго её суммарная масса.
С правой частью сложнее. Даже если ввести в рассмотрение наличия упругости у реальных объектов, вряд ли система рассматривается как динамическая — то есть в рамках которой в правой колбе шарик как бы продолжает падение. Скорее всего рассматривается уже уравновесившееся состояние — нить растянулась настолько, что удерживает шарик в стабильном положении, уравновешивая вес шарика за вычетом архимедовой силы. Поэтому упругость тут не при делах.
Однако при этом всё ещё должен выполняться третий закон Ньютона: если на шарик действует архимедова сила, то та же сила должна действовать на воду в противоположном направлении. Эта сила добавляется к весу воды и составляет суммарный вес правой чаши.
Для ответа на вопрос нам, соответственно, нужно сравнить архимедову силу с весом шарика в левой чаше (вес воды в чашах идентичен, поэтому на него можно не обращать внимания). Так как согласно рисунку нужна нить, чтобы удерживать его от всплывания, вес шарика в левой колбе меньше действующей на него архимедовой силы. Объёмы шариков согласно рисунку идентичны, то есть архимедовы силы для них равны. Следовательно, архимедова сила, действующая на правый шарик, больше веса левого.
Я-я, натюрлих. Есть в колбу на весах поместить авианосец, то весы будут показывать только вес воды — сила Архимеда же! Особенно если его резинкой от трусов ко дну колбы привязать!
> ну при равных объемах и плотности жидкости, на них будет действовать одинаковая архимедова сила.
Так ровно поэтому мы можем сравнить величину этой силы с весом левого шарика: на оба шарика действует одна и та же архимедова сила, однако левый шарик надо удерживать ниткой, чтобы он не всплыл, следовательно, архимедова сила, действующая на правый шарик, больше веса левого шарика.
> Я-я, натюрлих. Есть в колбу на весах поместить авианосец, то весы будут показывать только вес воды — сила Архимеда же! Особенно если его резинкой от трусов ко дну колбы привязать!
Я предлагаю сделать новый левитационный резинотрусочный двигатель. Привязываем шарики ко дну аквариума на ковре самолете, чем уменьшаем вес конструкции до отрицательно
> Однако при этом всё ещё должен выполняться третий закон Ньютона: если на шарик действует архимедова сила, то та же сила должна действовать на воду в противоположном направлении. Эта сила добавляется к весу воды и составляет суммарный вес правой чаши.
>Так ровно поэтому мы можем сравнить величину этой силы с весом левого шарика: на оба шарика действует одна и та же архимедова сила, однако левый шарик надо удерживать ниткой, чтобы он не всплыл, следовательно, архимедова сила, действующая на правый шарик, больше веса левого шарика.
спасибо за разъяснение. Врубиться, что пытаются нарисовать-объяснить непризнанные гении, увы был не в силах.
Я заблуждался, когда рассматривал третий закон Ньютона в системе "нить-шарик" в правой колбе.
> Я предлагаю сделать новый левитационный резинотрусочный двигатель. Привязываем шарики ко дну аквариума на ковре самолете, чем уменьшаем вес конструкции до отрицательно
Работать не будет. Аквариум всё-таки имеет вес, как и ковёр, а отрицательного веса не получится. Нужен ещё двигатель. Который будет поднимать аквариум с ковром.
Однако шарики — это полумеры. Надо авианосец в аквариуме, привязанный резинкой от трусов к его дну, ставить на крышу самолёта. Самолёт очевидно сможет нести аквариум, а авианосец ничего не весит — он же выталкивается силой Архимеда.
Таким образом мы получим летающие авианосцы — мечту любого военного.
> > Где ты в формуле вес увидел?
>
> Я его там, напротив, не увидел. И судя по твоему смеху, тебе эта картинка, видимо, говорит, что вес шарика на весы никакого влияния не оказывает
А ты-то как, её уже использовал? Просвети нас, сирых. На сколько увеличится вес аквариума с авианосцем на поверхности воды?
С точки зрения физики — на вес авианосца. Но у тебя, разумеется, своя иная, метафизическая физика. С годными магическими формулами. Не то, что у нас.
В нашей физике, разумеется, всё иначе, нежели в твоей. В ней вода антигравитационными свойствами не обладает, а потому что-то находящееся на поверхности воды, под её поверхностью или частично погруженное, суммарный вес системы ни разу не меняет.
Не стесняйся, открой людям правду: это будет первое достижение красной метафизики — разработка летающих авианосцев.
> > Используй магию формул физики!!!!
>
> А ты-то как, её уже использовал? Просвети нас, сирых. На сколько увеличится вес аквариума с авианосцем на поверхности воды?
>
> С точки зрения физики — на вес авианосца. Но у тебя, разумеется, своя иная, метафизическая физика. С годными магическими формулами. Не то, что у нас.
>
> В нашей физике, разумеется, всё иначе, нежели в твоей. В ней вода антигравитационными свойствами не обладает, а потому что-то находящееся на поверхности воды, под её поверхностью или частично погруженное, вес системы ни разу не меняет.
>
> Не стесняйся, открой людям правду: это будет первое достижение красной метафизики — разработка летающих авианосцев.
Это пипец.
Ты даже с намеками не понимаешь, что надо не филосовствовать а применить школьные формулы.
Сейчас, сейчас
Считаешь, что твое заявление отменит законы физики?