Задача про воздушный шарик

[Счастье]

Задача про воздушный шарик

Здравствуйте, дорогие друзья! =))
Пару дней назад выбил меня из колеи один вопрос из одной группы — задача про воздушный шарик.
Условие такое:
Все замечали, что со временем гелиевые воздушные шарики опускаются на середину комнаты, потом падают совсем.
Живет человек на 7 этаже.
Воздушный шарик уже завис в метре над полом.
Как она будет вести себя на других этажах: так же висеть, падать совсем или взмывать к потолку?
И как он поведет себя на улице — на какой высоте он зависнет?))
А Вы как думаете?)))
P.S. Знали бы Вы, сколько копий было сломано при ее обсуждении)))

 

[Vladimir_S]

Наташ, честно говоря, не очень понимаю, что тут может "выбить из колеи". Хотя... Всё упирается в то, можем ли мы пренебречь некоторыми факторами, в условии задачи не фигурирующими, а в реальности - важными. Я имею в виду:
1. Разницу температур внутри помещения и снаружи, а также в разных помещениях (отопление, кухонные приборы и т.п.).
2. Связанная с этим, а также с некоторой герметичностью помещений, разность давлений снаружи и внутри.
3. Возможное наличие локальных воздушных потоков снаружи или внутри.
Ну и т.п.
Если всем этим можно пренебречь, то всё просто.
Шарик застывает на определенной высоте, когда наступает равновесие между архимедовой выталкивающей силой и весом самогО шарика (оболочка+газ). Выталкивающая сила пропорциональна объему шарика (который по мере выхода гелия уменьшается) и плотности воздуха (каковая, в соответствии с барометрической формулой, растёт по мере опускания шарика). А происходит это внутри или вне помещения - не важно. Т.е. определяющую роль играет зависимость плотности воздуха от высоты.
А вот если попытаться учесть вышеперечисленные факторы, то тут всё сложно и неоднозначно.
По-моему, так.

 

[DiM]

Я как условие задачи прочитал у меня в голове сразу возникло "Владиииииимира бы сюда" еще до того как я увидел пост от него
10 баллов из пяти за иллюстрацию к задаче :wo:

 

[Счастье]

Ха, что выбивает из колеи?)))
Я с моим напарником шариком провели эксперимент и выяснили)))
 

 

[Vladimir_S]

Ха, что выбивает из колеи?))) Я с моим напарником шариком провели эксперимент и выяснили)))

Ну и каков результат этих экспериментов? Что удалось доподлинно установить? Что летучесть шарика "привязана" к геометрии помещения независимо от высоты?
А на улицу выносили? А если его в окно выпустить?

 

[hrpankov]

....убежит, на каблуках недогониш...

 

[DiM]

Натаха к конкурсу готовится, все мысли о шарах))

 

[DDREDD]

Ха, что выбивает из колеи?))) Я с моим напарником шариком провели эксперимент и выяснили)))

Шар находится на всех этажах на одной высоте по той причине что плотность воздуха отличается на незначительную величину.
Вот если бы сравнить на 1 этаже и на 100, то на сотом думаю был бы на полу

 

[кочевник]

Я с моим напарником шариком провели эксперимент

Извини Наталья, но какой же это эксперимент? Так, подобие. Нет измерений температуры в каждой точке, влажности, давления, скорости движения потока воздуха и скорости утечки гелия, это только на первый взгляд.

 

[Николай_С]

Я с моим напарником шариком провели эксперимент и выяснили)))

По делу: полностью согласен с Владимиром. Температура (а стало быть и плотность) воздуха на разных этажах подъезда разная.

Могу подкинуть еще одну головоломку из этой же серии:
Берем электрическую лампочку 220 В 40 Вт. По з-ну Ома рассчитываем её сопротивление, получаем порядка 1,2 кОм. Теперь измеряем сопротивление омметром, получаем несколько десятков Ом. Как это объяснить?

 

[Счастье]

Ну и каков результат этих экспериментов? Что удалось доподлинно установить? Что летучесть шарика "привязана" к геометрии помещения независимо от высоты?
А на улицу выносили? А если его в окно выпустить?

Результат на самом деле самый наглядный!)))
Проблема была в чем.
В качестве ответа на эту задачу человек 200 на одном сайте выбрали - закон Архимеда и все дела. Мол он железно будет на 7 этаже, на 6 этаже четко упрется в потолок, на 8 будет на полу лежать.
На все попытки объяснить, что все не так просто и реальная ситуация может кого-то удивить несоответствием с единственным видимо изученным ими законом физики)))
Всех, кто считал, что все не так просто, обзывали гуманитариями)))
И удивил. Конечно мне написали - что это фейк)))

Натаха к конкурсу готовится, все мысли о шарах))

Сама об этом подумала вчера, но это совпадение)))
Мне некогда в конкурсе участвовать, как бы не хотела и идея была.
Работы просто ужас)))
Изредка в форумы захожу почитать и только, на большее времени нет.
Я ж на курсах повышения квалификации - выпускную работу пишу)))

Шар находится на всех этажах на одной высоте по той причине что плотность воздуха отличается на незначительную величину.
Вот если бы сравнить на 1 этаже и на 100, то на сотом думаю был бы на полу

Тоже думаю, что разница была бы заметна. Но в задаче шла речь, что будет четко водно прямо в пределах одного этажа.

 

[Счастье]

Блиин, хотел пораньше лечь сегодня, завтра тяжёлый день намечался, а придётся видно физику освежить...

Ну простите))) У меня эта задача гвоздем в мозгу сидела пару дней - вот решила поделиться занозой)))

Извини Наталья, но какой же это эксперимент? Так, подобие. Нет измерений температуры в каждой точке, влажности, давления, скорости движения потока воздуха и скорости утечки гелия, это только на первый взгляд.

Суть эксперимента - показать, что нет такой простоты и однозначности в описании состояния шарика.
Повторюсь: самое распространенное мнение - на 7 этаже висит в метре от пола, на 6 значит упрется в потолок, а на 8 упадет на пол. А на улице поднимется до уровня 7 этажа.
А там не все так просто)))

Все, спать, устроила Счастье, нам мозговой штурм...

Спокойной ночи))) Мозги размять полезно)))

 

[Счастье]

Что дурная голова ногам покоя не дает!

По делу: полностью согласен с Владимиром. Температура (а стало быть и плотность) воздуха на разных этажах подъезда разная.

Могу подкинуть еще одну головоломку из этой же серии:
Берем электрическую лампочку 220 В 40 Вт. По з-ну Ома рассчитываем её сопротивление, получаем порядка 1,2 кОм. Теперь измеряем сопротивление омметром, получаем несколько десятков Ом. Как это объяснить?

Это точно - не дает))) Но я потратила всего пару минут)))
На счет лампочки - спасибо - не знала к своему стыду.
Почитала и приняла к сведению)))

 

[Vladimir_S]

Разбор задачи о весах, стаканах и шариках перемещен в отдельную тему http://www.tehnari.ru/f160/t100821/.

 

[urfinjuss66]

По з-ну Ома рассчитываем её сопротивление, получаем порядка 1,2 кОм. Теперь измеряем сопротивление омметром, получаем несколько десятков Ом.

Расчитываем сопротивление горящей и потребляющей 40 ватт лампочки, а меряем у не подключенной, а что там покажет кусочек вольфрама?

 

[Валерий]

Могу подкинуть еще одну головоломку из этой же серии:
Берем электрическую лампочку 220 В 40 Вт. По з-ну Ома рассчитываем её сопротивление, получаем порядка 1,2 кОм. Теперь измеряем сопротивление омметром, получаем несколько десятков Ом. Как это объяснить?

Сопротивление спирали возрастает с её температурой. У включённой лампы как раз и будет 1.2 кОм.

 

[Николай_С]

urfinjuss66, совершенно верно.
Кстати, сегодня измерил сопротивление сороковаттной лампочки, получилось 109 Ом.