Механика и гидростатика

Сообщение №179 от Fw: Sergey 12 января 2007 г. 16:58
Тема: Механика и гидростатика

Пожалуйста, помогите решить 2 задачи. Никак не могу додуматься, как это сделать!!!
Задача1
На дне пруда образовался воздушный пузырек объема V. Плотность воды p. Какая сила удерживает пузырек на дне? (массой воздуха в пузырьке пренебречь) Ускорение свободного падения равно g.
Задача2
На гладкую горизонтальную жесткую спицу нанизана бусинка массой m1. К бусинке посредством идеальной нити длинны L, крепится маленький шарик массой m2. В начальный момент к шарику, находящемуся в положении равновесия , сообщают горизонтальную скорость в плоскости рисунка. Система приходит в движение. В некоторый момент времени нить образует угол а с вертикалью, а векторы скорости бусинки и шарика относительно спицы равны V1 и V2 соответственно. Ускорение свободного падения g. Определить силу натяжения нити в этот момент времени.

../../img/46.gif


Отклики на это сообщение:

> На дне пруда образовался воздушный пузырек объема V. Плотность воды p. Какая сила удерживает пузырек на дне? (массой воздуха в пузырьке пренебречь) Ускорение свободного падения равно g.

Может поверхостное натяжение
А может его просто рукой держат


> > На дне пруда образовался воздушный пузырек объема V. Плотность воды p. Какая сила удерживает пузырек на дне? (массой воздуха в пузырьке пренебречь) Ускорение свободного падения равно g.

> А может его просто рукой держат

Если так, то сила Архимеда (вес вытесненной жидкости)


> > > На дне пруда образовался воздушный пузырек объема V. Плотность воды p. Какая сила удерживает пузырек на дне? (массой воздуха в пузырьке пренебречь) Ускорение свободного падения равно g.

> > А может его просто рукой держат

> Если так, то сила Архимеда (вес вытесненной жидкости)

F=Vρ1g-Vρg
ρ1 - плотность воздуха.
Наверное так?


Задача1
> На дне пруда образовался воздушный пузырек объема V. Плотность воды p. Какая сила удерживает пузырек на дне? (массой воздуха в пузырьке пренебречь) Ускорение свободного падения равно g.
> 1. Это не может быть силой поверхностного натяжения, так как пузырёк образовался на дне.
2. ЭТо не может быть Архимедовой силой, так как она направлена в данном случае вверх.
Что же это за сила. Дело в том, что Архимедова сила возникает как результат разности давлений на нижнюю и верхнюю части тела. А если под нижней частью тела воды нет, то нет и Архимедовой силы. Этим и объясняется гибель подводных лодок вынужденных опуститься на мягкое дно. Чудовищная сила давления их буквально загоняет в грязь. Другое дело , если дно каменистое, тогда под дном будет вода, а значит и сила Архимеда будет действовать на лодку.
По условию задачи пузырёк образовался на дне. Т.е. между ним и дном воды нет, а значит на дне его держит сила давления столба жидкости и атмосферное давление. Почему же пузырёк может всплыть. Когда давление внутри пузырька сравнится с внешним давлением, он начинает расти и из полусферы начинает превращаться в сферу. Тогда начинает возникать сила Архимеда, которая в конце- концов может оторвать его ото дна.


> > > > На дне пруда образовался воздушный пузырек объема V. Плотность воды p. Какая сила удерживает пузырек на дне? (массой воздуха в пузырьке пренебречь) Ускорение свободного падения равно g.

Вопрос в задаче похож на качественный. Предполагаю, что ответ таков: поверхностная сила натяжения воды. Вода, сцепляясь с дном, удерживанет шарик от всплытия, пока мениск не уменьшится так, что сила Архимеда станет больше поверхностной силы. Если вопрос количественный то, видимо, нужно взять формулу поверхностного натяжения воды, радиус - от объема полусферы. А можно просто сказать, что удерживает сила натяжения и равна она приблизительно силе Архимеда F=1000*V*g.



> Задача1
> На дне пруда образовался воздушный пузырек объема V. Плотность воды p. Какая сила удерживает пузырек на дне? (массой воздуха в пузырьке пренебречь) Ускорение свободного падения равно g.

Так как вопрос задан в качественном контексте, то ответ таков: сила поверхностного натяжения воды. Она , на рисунке, чуть больше силы Архимеда.

> Задача2
> На гладкую горизонтальную жесткую спицу нанизана бусинка массой m1. К бусинке посредством идеальной нити длинны L, крепится маленький шарик массой m2. В начальный момент к шарику, находящемуся в положении равновесия , сообщают горизонтальную скорость в плоскости рисунка. Система приходит в движение. В некоторый момент времени нить образует угол а с вертикалью, а векторы скорости бусинки и шарика относительно спицы равны V1 и V2 соответственно. Ускорение свободного падения g. Определить силу натяжения нити в этот момент времени.

Vc=(m1*v1+m2*v2*cosa)/(m1+m2)
F=m2*(v2-Vc/cosa)^2/((1/3-2*sina)*L) + m2*g*cosa


> > Задача2
> > На гладкую горизонтальную жесткую спицу нанизана бусинка массой m1. К бусинке посредством идеальной нити длинны L, крепится маленький шарик массой m2. В начальный момент к шарику, находящемуся в положении равновесия , сообщают горизонтальную скорость в плоскости рисунка. Система приходит в движение. В некоторый момент времени нить образует угол а с вертикалью, а векторы скорости бусинки и шарика относительно спицы равны V1 и V2 соответственно. Ускорение свободного падения g. Определить силу натяжения нити в этот момент времени.

я не совсем понял предложенное вами решение этой задачи. Не могли бы вы его прокомментировать. Заранее благодарен c/cosa)^2/((1/3-2*sina)*L) + m2*g*cosa


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100