Так куда же отклонятся весы?

[Vabos]

Сила не может быть равна массе никак

...Умноженное на ускорение, действующее на систему. Спасибо, поправил

 

[Seagull_JL]

Seagull_JL, у Вас ссылка битая.

исправил

 

[Vik63]

У Вас в последнее время какая-то непоколебимая уверенность в своей правоте, притом по любому вопросу.

Ну не сомневаться же мне что Волга впадает в Каспийское море.

Если по тупому сложить силы, действующие на дно стакана, то сила давления одинаковая, но на левую еще действует сила натяжения нити.

Вот Ваше первоначальное заявление , на основании которого Вы дали ответ и которое ошибочно , так как Вы при складывании забыли что на дно левого стакана вода выталкивающая шарик давит больше и компенсирует силу натяжения нити тянущую дно вверх. Если нить отрезать , то она не будет тянуть дно вверх, но и вода будет давить меньше так как не будет выталкивать шарик. Но все равно правый стакан будет тяжелее независимо от того где шарик в левом стакане - над водой или под водой .Вы в качестве доказательства используете наличие нити , а это не влияет на результат.

С такой же силой противоположной по знаку шарик "толкает" жидкость вниз.

Это Вы уже написали после того как я Вам сказал об этом.

В ситуации с левым шариком эта разность компенсируется натяжением нити, которая удерживает шарик. В ситуации с правым шариком такой силы нет, поэтому он перевесит.

А вот это верно , но опять же - это Вы сказали потом , после моего замечания, а до этого смысл Вашего доказательства был только в том что выталкивающийся жидкостью шарик тянет дно левого стакана вверх и потому-то левый стакан легче. Но timsz, эти два утверждения совершенно разные как небо и земля . Тем не менее этот Ваш способ не позволяет ничего решить если отрезать нить - что ведь не меняет сути задачи , а отсюда правильный методически способ рассматривать именно правый стакан , так как именно там на шарик воздействует внешняя сила в виде верхнего подвеса. И именно эта внешняя сила является источником разницы в весе стаканов.

Vik63, Только ваше отрицание другого решения не совсем понятно. Вы отрицаете, что на полый шарик действует архимедова сила, которая тянет дно вверх. А она есть.

AKos, я не отрицаю, а говорю что эта сила внутренняя, она уравновешена увеличенным давлением воды на дно за счет выталкивания шарика. И обосновывать то что правый стакан тяжелее только потому что существует нить тянущая дно левого стакана вверх ошибочно.

Вот теперь, после уточнения, все точно

Да и так было точно , просто остановился на определении усилия нити , полагая что остальное очевидно. Но потом , по ходу дискуссии довел расчет до конца и уточнил ,что стакан будет тяжелее на разницу=вес шарика за вычетом усилия нити , а это как раз вес воды=объему шарика.

 

[timsz]

Вот Ваше первоначальное заявление , на основании которого Вы дали ответ и которое ошибочно , так как Вы при складывании забыли что на дно левого стакана вода выталкивающая шарик давит больше и компенсирует силу натяжения нити тянущую дно вверх.

Нет. Давление воды определяется исключительно высотой столба воды: p = rho*g*h. Что в этой воде плавает или не плавает никак на давление не влияет. При одном и том же уровне воды давление воды будет одинаковое. Поэтому и в правом, и в левом стакане вода воздействует на дно с одной и той же силой. Это - Волга, впадающая в Каспийское море.

Ничего к этому добавлять нельзя - это будет ошибкой. Добавочная сила уже заложена в эту формулу через повышенный уровень воды.

Если нить отрезать , то она не будет тянуть дно вверх, но и вода будет давить меньше так как не будет выталкивать шарик. Но все равно правый стакан будет тяжелее независимо от того где шарик в левом стакане - над водой или под водой.

Опять нет. Если отрезать нить, но тело по-прежнему будет погружено в воде, давление останется тем же самым, так как уровень воды останется тем же самым. И в этот момент весы будут уравновешены. Давление уменьшится только после того, как шарик всплывет и уровень воды снизится. Тогда опять правая чаша будет тяжелее.

Это Вы уже написали после того как я Вам сказал об этом.

Я просто перевел на физический язык Ваши слова. И этим получил другое решение, которое отличается от первого, основанного на формулах гидростатики.

А вот это верно , но опять же - это Вы сказали потом , после моего замечания

Я по-прежнему утверждаю, что мое решение, приведенное изначально, и совпадающее с решением, приведенным Анонимом22, верно, и было таким до Ваших замечаний.

а до этого смысл Вашего доказательства был только в том что выталкивающийся жидкостью шарик тянет дно левого стакана вверх и потому-то левый стакан легче.

Да. Вот уравнение сил действующих на левый стакан:

Nл + rho*g*h*S + T = 0.

Для правого стакана:

Nп + rho*g*h*S = 0

Здесь Nл - реакция опоры левой чашки весов, Nп - реакция опоры правой чашки весов, T - натяжение нити, rho*g*h*S - сила давления воды. Так как сила натяжения нити противоположна по направлению силе давления воды,

Nл < Nп.

Это математическое описание моего первого решения. Есть возражения? Только конкретные, типа "уравнение записано неправильно, так как ... Должно быть ..."

Тем не менее этот Ваш способ не позволяет ничего решить если отрезать нить - что ведь не меняет сути задачи , а отсюда правильный методически способ рассматривать именно правый стакан , так как именно там на шарик воздействует внешняя сила в виде верхнего подвеса. И именно эта внешняя сила является источником разницы в весе стаканов.

Решение бывает верным и неверным. Методологически верное - это вроде того, что (здесь приводился пример) 2*3 - правильно, а 3*2 - неправильно. Если задача предназначена для проверки понимания гидростатики, то как раз надо решать моим способом - сразу все видно.

 

[Vik63]

Имеющий глаза- да увидит, имеющий уши - да услышит.

 

[timsz]

ЗЫ Разделение сил на внешнюю и внутреннюю в данной задаче несколько искусственно. И слева, и справа мы имеем стакан воды с погруженным в него шариком. Считать левый шарик внутренним, а правый внешним... Можно, конечно, но требует дополнительных пояснений. Критерий внутренности будет непростой. По мне - они оба внутренние. Или оба внешние. Дискутировать по этому поводу не стоит, так как и без этого все элементарно решается.

ЗЗЫ А было бы интересно посмотреть на динамику системы после разрезания нити. А где пост с обещанием выложить видео с экспериментом???


---------- Добавлено в 16:34 ----------

Имеющий глаза- да увидит, имеющий уши - да услышит.

Конечно. Формулы простые до безобразия, ошибиться практически негде.

 

[лёлька1]

ЗЗЫ А было бы интересно посмотреть на динамику системы после разрезания нити. А где пост с обещанием выложить видео с экспериментом???
е.

Тимур, рассмотрела повнимательней, поняла, что фотографии не очень убедительны, так как весы напольные с большой погрешностью. Чтоб не погрязнуть в доказательствах, решила не показывать, времени мало и работа страдает.
Ну, кратенько если: принцип понятен вот на этом снимке:
[URL=http://i-fotki.info/] [/URL]
Добавили, грубо говоря шарик,( впоследствии заменили закрытойй пустой банкой, прикрепленной скотчем ко дну)
[URL=http://i-fotki.info/] [/URL]
Желающие могут повторить, весьма несложно моделируется процесс.
Пока удерживаешь шарик рукой, вес один, когда отпускаешь, не вынимая руку из воды, и нить начинает давить на дно, цифры на весах уменьшаются.

 

[Vik63]

Разделение сил на внешнюю и внутреннюю в данной задаче несколько искусственно. И слева, и справа мы имеем стакан воды с погруженным в него шариком. Считать левый шарик внутренним, а правый внешним... Можно, конечно, но требует дополнительных пояснений. Критерий внутренности будет непростой.

Критерий элементарный. Не шарики. А нити. Левая нить - внутренняя . Она передает усилия внутри системы. Правая нить внешняя. Она передает на систему внешнее усилие.

А было бы интересно посмотреть на динамику системы после разрезания нити. А где пост с обещанием выложить видео с экспериментом???

Если это мне - я такого не обещал. Не владею технологиями. Динамику за 1 минуту на кухне попробуйте сами.

Возьмите емкость с водой и стакан . Завесьте их по отдельности. Далее поставьте стакан внутрь емкости чтобы вода в него не залилась. Завесьте. сравните. Будет на стакан действовать выталкивающая сила ? Будет. Но вес что емкости с водой и стакана не вставленного в емкость и вес емкости с водой со вставленным туда стаканом будут одинаковы.

Никакой динамики . Никакой разницы. И с нитью и шариком то же самое, Что разрезана нить, что не разрезана - не имеет значения для результата.

 

[backfire]

Критерий элементарный. Не шарики. А нити. Левая нить - внутренняя . Она передает усилия внутри системы. Правая нить внешняя. Она передает на систему внешнее усилие.

можно так считать, а можно и по-другому. Если давление на дно стакана определять по высоте столба жидкости - что запретить никто не может - то придется учесть и силу, с которой шарик тянет дно наверх. Никто же не запрещает рассматривать силы, которые действуют в замкнутой системе?

 

[Vik63]

Да. Вот уравнение сил действующих на левый стакан:
Nл + rho*g*h*S + T = 0.
Для правого стакана:
Nп + rho*g*h*S = 0
Здесь Nл - реакция опоры левой чашки весов, Nп - реакция опоры правой чашки весов, T - натяжение нити, rho*g*h*S - сила давления воды. Так как сила натяжения нити противоположна по направлению силе давления воды,
Nл < Nп.
Это математическое описание моего первого решения. Есть возражения?

timsz , у меня нет возражений. Публично дико извиняюсь , зарываюсь в пепел , Ваш первый ответ был также абсолютно верен . А я зациклился на этой внутренней связи. Это в принципе штамп для рассмотрения схемы сил действующих на объекты . Вот я по нему и действовал.

Если давление на дно стакана определять по высоте столба жидкости - что запретить никто не может - то придется учесть и силу, с которой шарик тянет дно наверх.

backfire, да , согласен.
Ну тогда есть более оригинальный метод решения этой задачи. Берем начальные условия . И чтобы не заморачиваться с силами и т.п. , берем и режем нить , в результате шарик выскакивает на поверхность, но ведь очевидно что вес левого стакана от этого не изменится , но теперь у нас внутри нет шарика , не надо его учитывать, а уровень воды в левом стакане стал меньше чем в правом стакане , отсюда левый стакан легче. А насколько ? А как раз на вес объема воды равного шарику и который раньше этот шарик и вытеснял. Как Вам такое решение ?

в силу этого общий уровень образования. подчёркиваю ШКОЛЬНОГО курса физики, продемонстрированный тут форумчанами - сильно удручает... как потом, простите, верить доверять вам, глядя на ваш опыт в авиации - в авиационных вопросах?

impetus ,нет , это не так , зря волнуетесь , иногда более сложные вопросы решать легче, в ход идут наработанные штампы, уже известные схемы . Основы действительно забываются . Никто же не занимается решением таких задачек в жизни. Но разобрались же.

 

[timsz]

Если это мне - я такого не обещал.

Нет, лёльке больше.

Что разрезана нить, что не разрезана - не имеет значения для результата.

В статике. В динамике будет иначе.

Если решать через воду, то пока шарик не всплыл, вода будет "толкать" его с ускорением вверх, а сама от него "отталкиваться". Но пинг-понговый шарик очень легкий (в задаче - бесконечно легкий) поэтому вылетит очень быстро и эффект пронаблюдать сложно. Хотя было бы интересно.) А с тяжелым шариком будет маленькой разница.

 

[Gosha]

Таки теормех в жизни пригодился кому-то =)))

 

[backfire]

Как Вам такое решение ?

нормальное решение, тоьлько надо еще как-то обосновать что в правом вес будет больше, чем масса воды, туда налитой*g (ну хотя бы через то же давление).
Я думаю их там еще с десяток можно придумать разных, и все с одним ответом Вот Лукас воду выливал - и тоже ведь верно.

 

Вот Лукас воду выливал - и тоже ведь верно.

в какой именно части там верно? Он вылил воду и получил равновесие.

 

[Seagull_JL]

Кстати вот вам ещё одно решение. Объёмы шаров одинаковые, уровень воды одинаковый, значит её количество одинаково.

Теперь выливаем воду из обоих вёдер. Если пренебречь весом целлулоида от пинпонгового шарика, очевидно, что весы будут в равновесии. А поскольку вес вылитой воды в обоих вёдрах равный, то и с налитой водой весы будут в равновесии

А если целлуллоидом не пренебрегать, весы упадут влево. Это же очевидно!:confused2:

 

[Vik63]

А поскольку вес вылитой воды в обоих вёдрах равный, то и с налитой водой весы будут в равновесии

Никак нет. Вы не учитываете влияние выталкивающей силы и нитей.

 

Никак нет. Вы не учитываете влияние выталкивающей силы и нитей.

решение в смайлах это же очевидно

 

[лёлька1]

А я бы сказала, задача аэродинамическая ) , это можно почувствовать при опыте. Когда выталкивающая шарик сила рвет его из ваших рук, а ведро нетерпеливо подпрыгивает при этом, сразу вспоминаешь полет воздушных шаров. Немного абстрагироваться, и шарик от пинг-понга превращается в аэростат, стакан - в гондолу, вода в стакане - тот же воздух, только более плотный. Вот посмотрите на задачу под этим углом и вопрос: взлетит - не взлетит, то есть будет стакан с привязанным ко дну шариком от пинг понга легче, или нет, отпадет сам собой.

 

[timsz]

шарик от пинг-понга превращается в аэростат, стакан - в гондолу,

Тут все-таки не совсем так.) Если бы стакан стоял на дне моря, то - да. Сам по себе стакан взлететь не сможет - это к Мюнхгаузену.)

Важная разница в том, что вода в стакане действует только с одной стороны - сверху. А вот воздух на гондолу - со всех. Поэтому для воздушного шара нам главное преодолеть силу тяжести, действующую на гондолу. А для стакана - давление воды. Или силу тяжести, действующую на воду, что одно и то же.

 

[лёлька1]

Эх, Тимур, так заманчиво было доказать, что барон не врал.