Задача о весах, стаканах и шариках

[Vladimir_S]

.....изза етой Вашей корректности я невижу моего мнения...ха-ха...

Ваше "мнение" удалил я, поскольку оно граничит с элементарным хамством.
Ха-ха?

 

[mike_]

огромное спасибо Майку за эту головоломку: наредкость красивая задача!

Да не за что) Я ее уже 1.5 года не то так думаю, то иначе) Но вы теперь меня убедили))

Ну вообще конечно интересно, эх смоделировать бы на чем нибудь точном

 
Вот для экспериментаторов видео нашел)
Особенно комментарий понравился:

Тело всунутое в воду
Выпирает на свободу
Силой выпертой воды
Телом впертого туды.

Ну и на Ю-тюбе как я уже говорил, полно видео на ету тему(но чтоб все условия соблюдались, такого я не нашел).

 

[Ultras]

Особенно комментарий понравился:

В далёком детстве мне родители именно так и преподали Закон Архимеда . Только начиналось словами:

Тело, впёрнутое в воду

...

 

[Счастье]

Да, поднять шарик относительно поверхности стола, на котором стоят весы, она не может (шарик тяжелый), а вот опустить дно стакана, не имеющее жесткой опоры - пожалуйста! Что мы и наблюдаем.

Гениально!!! (( Как я сама не подумала((
Задача супер!!! Большое человеческое спасибо!!!)))

 

[Vladimir_S]

Гениально!!! (( Как я сама не подумала(( Задача супер!!! Большое человеческое спасибо!!!)))

Да... пожалуйста. Честно говоря, вчера на сон грядущий голову-таки поломал...

 

[urfinjuss66]

Смоделируем другую ситуацию - человек поднимает с пола ведро с водой. Потом, в это ведро опустили извне чугунный шар. Человек затратит больше силы? И точно также с пинпонговым шариком привязанном ко дну, да даже просто брошенным в ведро. С ПИНПОНГОВЫМ вроде ясно, масса ведра увеличиться, значит человек приложит больше силы, что бы поднять ведро. А вот с чугунным?

 

[urfinjuss66]

Или возьмем пустые колбы, ну они не пустые, они наполнены воздухом! Равного объема. Насколько помню, есть физика твердых тел, а есть жидкости и газы, которые ведут себя одинаково. Чугун опустим на веревке, пинпонговый бросим на дно. Объемы их равны, воздуха они вытеснят одинаково. Тут кто кого?

 

[urfinjuss66]

Стопе, ребята! Мы неправильно строим условие задачи! Пойдем по порядку
1 На обе чаши весов поставили одинаковонаполненные колбы - весы в равновесии!
2. САМОЕ ВАЖНОЕ-ВЕСЫ ЗАСТОПОРИЛИ!
3. А вот теперь проводим манипуляции с шариками- привязываем к крючочку на дне колбы пинпонговый шарик, а возьмем для наглядности ДУБОВЫЙ, который тоже будет всплывать и заведомо легче чугуна.
4 Опустим на внешнем подвесе чугунный.
5 И ТОЛЬКО ТЕПЕРЬ УБЕРЕМ СТОПОР!!!
ХУ ИЗ ХУ?

 

[DDREDD]

ХУ ИЗ ХУ?

Ну тут теперь вопрос какая сила будет больше, сила тяготения дубового шара или архимедова сила действующая на чугунный. В данном случае думаю победит дубовый.

 

[urfinjuss66]

Но мы то пришли к выводу, что выталкивающая сила зависит от объёма, из чего сделан шар не важно? Или мы путаем тёплое с мягким, вес с массой или что там меряют весы? Или в данном случае главное равновесие системы и кто больше нарушит?

 

[Vasilisk.ork47]

а если чугунный шарик ещё подцепить ко дну стакана как и тенисный чтобы он не касался дна. что будет? скажу честно я ответа не знаю. нужен эксперимент.

 

[urfinjuss66]

сила тяготения дубового шара или архимедова сила действующая на чугунный. В данном случае думаю победит дубовый.

Тоесть, физическими формулами это не описывается? Только человеческий фактор? Пингпонговый лёгкий, его чугун перевесит, дубовый тяжёлый, но насколько легче чугуна? В три раза, в пять, в семь. А если чугунный тонкотонкостенный, но мы этого не знаем? Куда теперь склонится чаша нашего выбора? И вот тут-то, я думаю, каким то боком завязана ПЛОТНОСТЬ вещества? Вспомним того же дедушку Архимеда. Он знал массу короны, но не мог вычислить объём из-за сложной формы. Он опустил корону в воду, собрал вылившуюся, и определил объём . По барабану из чего корона, люминь там, чугуний... А уже зная объём и плотность золота, он доказал недовес драгметалла.

 

[urfinjuss66]

А вот еба...м не нить , а резинку от трусов. Что тогда? Пинпонговый выпихивается силой Архимеда, но тянется резинкой ко дну. На чугунном при опускании резинка начнёт провисать, ну ей помогает выталкивающая сила,окончательно не провиснет, но укоротиться. Как тут быть с логикой Владимира, который привёл довод, что выталкивающая будет пыхтеть , осилить чугун не сможет и поэтому опустит дно стакана. Или тут, как раз, мы визуально увидим величину выталкивающей силы по растяжению резинки на шарике и сжимании на чугуне?.

 

[DDREDD]

Но мы то пришли к выводу, что выталкивающая сила зависит от объёма, из чего сделан шар не важно?

Просто при рассматривании этого эксперимента мы не все силы берем во внимание.
В случае с пинпонговым шаром мы пренебрегли его массой а следовательно и силой тяготения.
В случае с дубовым шаром его масса уже существенна и ей пренебрегать нельзя. вот и получается что к емкости с жидкостью прибавится сила гравитации дубового шара а ко второй емкости прибавится архимедова сила.
Сила гравитации тем выше чем плотней материал соответственно чем плотней материал в левой чаше тем больше эта сила. В свою очередь в правой емкости не важно из чего сделан шар там важно только два условия 1) объем шара 2) плотность должна быть выше жидкости чтобы архимедова сила была направлена вниз. По моему так.
И вообще блин такие задачи на ночь ломают мозг )

 

[urfinjuss66]

Истина где то рядом... Мы не взвешиваем предметы, мы только сравниваем в равновесии ли система. Для левой части вообще по барабану, привязан шарик, просто плавает, лежит на чаше рядом.закон сохранения масс. Когда я сказал про дубовый шарик, многие скажут что он перевесит. Чугунный и будут вероятно правы. То есть в левой системе нас интересует только масса шарика. Такие весы не взвешивают, а сравнивают веса с чем-то. Одно яблоко равно 10 сливам, но сколько кто весит мы не узнаем.
Следовательно, мы сравниваем неизвестную массу пинпонга с счем то в левой системе. А что мы там можем менять по тому же закону масс? Только объём вытесненной телом воды. Соответственно, мы просто сравниваем вес левого шарика с весом воды в вытесненном чугуном объёме.

 

[urfinjuss66]

Эту систему надо рассматривать как суммы приложенных сил. На левую чашку действует сила давления на опору, вес стакана, воды, пинпонгового шарика. Туда можно положить и кирпич, равного веса с правым стаканом с водой. А вот с правой все сложнее.
Ввожу в ступор! Как уже понятно, слева важен только вес. Бросим в воду надувной мяч, а справа , такой же мяч будем запихивать поршнем с динамометром! В правой появились дополнительные силы - плавучесть, архимеда, заталкивающая, выталкивающая.. Здесь уже не только объём играет значение.
Запихав мяч полностью, будем бросать на левую часть весов гирьки пока снова не уравновесим.
Что мы получили? На правую часть весов дейс твовали суммы сил равные массе гирек, да и динамометр что ж покажет?

 

[urfinjuss66]

И контрольный выстрел на ночь! Также система с резиновыми мячами, левый плавает, а вот правый не запихивают извне, а лебедочкой затягивает лилипут на дне емкости. Сколько надо сил что бы утопить мячь? На пляже каждый пробовал. Что будет с весами?

 

[DDREDD]

И контрольный выстрел на ночь! Также система с резиновыми мячами, левый плавает, а вот правый не запихивают извне, а лебедочкой затягивает лилипут на дне емкости. Сколько надо сил что бы утопить мячь? На пляже каждый пробовал. Что будет с весами?

Перевесит тот в котором мяч плавает так как во втором стакане на архимедову силу есть противодействующая сила (лилипут с веревкой)

 

[Vladimir_S]

Стопе, ребята! Мы неправильно строим условие задачи! Пойдем по порядку
1 На обе чаши весов поставили одинаковонаполненные колбы - весы в равновесии!
2. САМОЕ ВАЖНОЕ-ВЕСЫ ЗАСТОПОРИЛИ!
3. А вот теперь проводим манипуляции с шариками- привязываем к крючочку на дне колбы пинпонговый шарик, а возьмем для наглядности ДУБОВЫЙ, который тоже будет всплывать и заведомо легче чугуна.
4 Опустим на внешнем подвесе чугунный.
5 И ТОЛЬКО ТЕПЕРЬ УБЕРЕМ СТОПОР!!!
ХУ ИЗ ХУ?

Олег, мне, право, как-то неловко, но извини - решение именно этой задачи именно в такой формулировке выложено мною здесь: http://www.tehnari.ru/f160/t100821/index2.html#post1100585
Если ты считаешь правильным этот пост проигнорировать и продолжать дискуссии - в добрый час!

 

[Vladimir_S]

В случае с пинпонговым шаром мы пренебрегли его массой а следовательно и силой тяготения.

Ничего подобного. В #17 я позволил себе пренебречь лишь весом и объемом ниток/лесок и капли клея (например), прикрепляющей нить к дну стакана слева. Массой шарика я не пренебрегал.

В случае с дубовым шаром его масса уже существенна и ей пренебрегать нельзя.

Не имеет значения - целлулоид или дуб. Важно лишь, легче он или тяжелее массы воды того же объема.

вот и получается что к емкости с жидкостью прибавится сила гравитации дубового шара а ко второй емкости прибавится архимедова сила.

Напомню, что архимедова сила (причем абсолютно одинаковая) действует на обеих сторонах. Вот только результат этого действия разный.