Помогите плизззззззз

Сообщение №3705 от Денис 01 октября 2008 г. 10:16
Тема: Помогите плизззззззз

Труба с внутренним диаметром 8 см, к нижнему концу которой приставлена лёгкая пластина, опущена вертикально в воду на глубину 1м. Гирю какого наименьшего веса нужно поставить на пластину симметрично оси трубы, чтобы пластина отпала?


Отклики на это сообщение:

> Труба с внутренним диаметром 8 см, к нижнему концу которой приставлена лёгкая пластина, опущена вертикально в воду на глубину 1м. Гирю какого наименьшего веса нужно поставить на пластину симметрично оси трубы, чтобы пластина отпала?
Fдавл =ρ*g*h*S
Fдавл=m*g
m=Fдавл/g=ρ*g*h*S/g=ρ*h*S
S=π*R²
m=1000кг/м³*1м*(π*0.08²=20,1кг
или 20,1*9,81=197 Ньютон


О_о ощибка сорри...Вот правильная версия!
> Fдавл =ρ*g*h*S
> Fдавл=m*g
> m=Fдавл/g=ρ*g*h*S/g=ρ*h*S
> S=π*R²
> m=1000кг/м³*1м*(π*0.04²=5,02кг
> или 5,02*9,81=49 Ньютон(почти как у Лео)


> О_о ощибка сорри...Вот правильная версия!
> > Fдавл =ρ*g*h*S
> > Fдавл=m*g
> > m=Fдавл/g=ρ*g*h*S/g=ρ*h*S
> > S=π*R²
> > m=1000кг/м³*1м*(π*0.04²=5,02кг
> > или 5,02*9,81=49 Ньютон(почти как у Лео)

И у Вас π=3.14? Только g=9,81, в отличие от Leo?


[Перенесено модератором из форума "Задачи по физике"]

Сообщение №3708 от Арх 01 октября 2008 г. 13:39
Тема: Re: Помогите плизззззззз

>> Труба с внутренним диаметром 8 см, к нижнему концу которой приставлена лёгкая пластина, опущена вертикально в воду на глубину 1м. Гирю какого наименьшего веса нужно поставить на пластину симметрично оси трубы, чтобы пластина отпала?
> Ответ: P=50.24H Если нужно решение, за 50 рублей решу, Leozman@yandex.ru
Цена решения - рубль в выходной. Пусть Денис сам посчитает - сколько воды уместится в трубе заданной длины и диаметра? Если на самом деле налить туда воду, то пластинка сама отвалится. Даже не нужно знать закона Архимеда. Достаточно убедиться на опыте. Опыт со стаканом: налить воды полный стакан, опустить трубочку для коктейля, длиной в половину высоты стакана, в воду, предварительно прикрыв кружочком картона нижний конец трубки. То есть: положить кружок на воду, а потом утопить этот кружок вертикально трубочкой. Потом трубочку медленно утопить совсем. Вода сверху заполнит трубочку. Как только трубочка заполнится водой - кружок отвалится от нижнего конца трубочки. Итого: цена вопроса - стакан воды. Вот так желательно на уроке физики решать эту задачу. С пользой для практического применения полученного знания.

Отклики на это сообщение:

Пусть Денис сам решает по поводу, считать ему воду или нет, обращаться ему или нет, а не "дядя" с форума. Надеюсь намек ясен? Арх, в данном случае Leo прав - Вы исходили из того, что внутри трубы есть вода, но в условии нигде не сказано, что труба опущена в воду полностью. Правда, калькулятор у Leo ошибается в четвертом знаке , но это для решения абсолютно непринципиально.

Денис, найдите формулу для давления столба несжимаемой жидкости, подставьте числа из условия, умножьте давление на площадь пластинки - вуаля... Или к Leo обратитесь.

> Арх, в данном случае Leo прав - Вы исходили из того, что внутри трубы есть вода, но в условии нигде не сказано, что труба опущена в воду полностью. Правда, калькулятор у Leo ошибается в четвертом знаке , но это для решения абсолютно непринципиально.

PapaKarlo- Не знаю, на каком знаке ошибается калькулятор, но сам Leo ошибается уже на втором!
Арх- даже,если толщина стенок трубки всего 3мм,то столб воды внутри будет значительно ВЫШЕ уровня воды снаружи!
Это всё.

> > Арх, в данном случае Leo прав - Вы исходили из того, что внутри трубы есть вода, но в условии нигде не сказано, что труба опущена в воду полностью. Правда, калькулятор у Leo ошибается в четвертом знаке , но это для решения абсолютно непринципиально.

> PapaKarlo- Не знаю, на каком знаке ошибается калькулятор, но сам Leo ошибается уже на втором!

Ну почему же на втором? Насколько я понимаю, Leo принял значение g=10 m/s², поскольку в условии, приведенном Денисом, ни о значении g, ни о плотности воды ничего не сказано. Конечно, если взять g=9,81, то получится значительно иной результат. Но в этом случае Leo "ошибается" уже на первом знаке!

Впрочем, возможно, что Leo учел дополнительное давление столба воздуха высотой 1 м, но я бы не стал вдаваться в такие подробности при решении учебной задачи, т.к. строго говоря атмосферное давление неизвестно. Может, эксперимент ставится в центре мощного циклона.

P.S. Я все же был прав с четвертым знаком - не надо никаких атмосферных давлений. Я считал на встроенном в Windows калькуляторе, который дает π=3,1415926535897932384626433832795, а Leo принял π=3,14 ровно. Так, Leo?

> Арх- даже,если толщина стенок трубки всего 3мм,то столб воды внутри будет значительно ВЫШЕ уровня воды снаружи!

Я не понимаю ход Ваших рассуждений - почему внутри трубы вообще должна оказаться вода? Но если это было бы так, то почему столб воды внутри должен оказаться выше уровня воды снаружи? Уж сколько воды из стакана пролили внутрь трубы, столько и будет...

Самое главное - не забывайте: составитель задачи явно исходил из того, что давление на пластинку снаружи больше, чем давление на пластинку изнутри - иначе не было бы речи о размере пластинки и о гире, которую надо на пластинку поставить. Нет?

> > Арх, в данном случае Leo прав - Вы исходили из того, что внутри трубы есть вода, но в условии нигде не сказано, что труба опущена в воду полностью. Правда, калькулятор у Leo ошибается в четвертом знаке , но это для решения абсолютно непринципиально.
> PapaKarlo- Не знаю, на каком знаке ошибается калькулятор, но сам Leo ошибается уже на втором!
> Арх- даже,если толщина стенок трубки всего 3мм,то столб воды внутри будет значительно ВЫШЕ уровня воды снаружи!
> Это всё.

1. Думаю, что Leo прав с ответом "50,24 Н". При внутреннем диаметре трубы 8см и глубине 1м, в эту трубу можно налить 3.14*0,04^2*10^3= 5 [кг] воды, чтобы ее уровень сравнялся с уровнем воды в сосуде, в который опущен метровый конец трубы. Условие равенства давлений на пластинку сверху и снизу - равенство уровней воды (закон гидростатики). Значит - 5 кг воды можно заменить 5кг гирей, вес которой будет 50 H. Коль толщина стенки не указана, то следует ею пренебречь. Но почему-то подчеркнут внутренний диаметр трубы.
2. Согласен с Бориск, что толщина стенок влияет на ответ. При толщине стенки 3мм площадь соприкосновения среза трубы и пластинки, при герметичном их соприкосновении, будет 8 кв см. Для отрыва пластинки потребуется еще гиря массой 8 кг (техническая атмосфера - 1 кг/кв.см). Итого - 13 кг.


> > PapaKarlo- Не знаю, на каком знаке ошибается калькулятор, но сам Leo ошибается уже на втором!

> Ну почему же на втором? Насколько я понимаю, Leo принял значение g=10 m/s², поскольку в условии, приведенном Денисом, ни о значении g, ни о плотности воды ничего не сказано. Конечно, если взять g=9,81, то получится значительно иной результат. Но в этом случае Leo "ошибается" уже на первом знаке!

Я имел ввиду не вычисления, а физику явления!
Ошибка (ваша и составителя) состоит в том, что сила давления на пластинку снизу зависит от площади ВНЕШНЕГО контура трубы,а не от ВНУТРЕННЕГО, и никак не зависит от размера и формы пластинки (нужно только, чтобы она плотно закрывала отверстие)


> > Арх- даже,если толщина стенок трубки всего 3мм,то столб воды внутри будет значительно ВЫШЕ уровня воды снаружи!

> Я не понимаю ход Ваших рассуждений - почему внутри трубы вообще должна оказаться вода? Но если это было бы так, то почему столб воды внутри должен оказаться выше уровня воды снаружи? Уж сколько воды из стакана пролили внутрь трубы, столько и будет...

Это обычная школьная демонстрация, чтобы показать величину давления внутри жидкости.
Лет 50 тому я лажанулся на этом опыте, взяв толстостенную плексеглассовую трубу. В дальнейшем исправил, сделав внутри коническую проточку "на нет" в конце трубы.
Хотя, конечно,тут Арх "перегнул"- в задаче речь идет о гире, и тогда форма конца трубки не важна.

> Самое главное - не забывайте: составитель задачи явно исходил из того, что давление на пластинку снаружи больше, чем давление на пластинку изнутри - иначе не было бы речи о размере пластинки и о гире, которую надо на пластинку поставить. Нет?
А о размере пластинки речь в задаче и не шла, что, безусловно, правильно!
Это всё.

> Я имел ввиду не вычисления, а физику явления!
> Ошибка (ваша и составителя) состоит в том, что сила давления на пластинку снизу зависит от площади ВНЕШНЕГО контура трубы,а не от ВНУТРЕННЕГО, и никак не зависит от размера и формы пластинки (нужно только, чтобы она плотно закрывала отверстие)

Формально Вы, безусловно, правы, в том числе и в смысле ошибки составителя задачи. Но лишь формально.

Поскольку в условии ничего о толщине стенок не говорится (согласен, упущение составителя задачи), ею можно пренебречь. И не делать предположений о том, что труба с очень-очень тонкими стенками сомнется давлением воды. В точно той же степени не учитывается толщина пластинки, ее масса, сжимаемость воды, давление воздуха внутри трубы. Наверное, можно вспомнить еще много факторов, которые в реальности обусловят иной ответ, чем предполагал составитель задачи.

Задача явно учебная. Никто в реальности не станет рассчитвать вес гири, который преодолеет давление воды. Составитель задачи преследует цель закрепить на практике определенные теоретические знания учащегося и дать последнему возможность получить практические навыки. Если при этом учитывать в условии задачи все значимые в реальности факторы, цель достигнута не будет.
>
> > > Арх- даже,если толщина стенок трубки всего 3мм,то столб воды внутри будет значительно ВЫШЕ уровня воды снаружи!

> > Я не понимаю ход Ваших рассуждений - почему внутри трубы вообще должна оказаться вода? Но если это было бы так, то почему столб воды внутри должен оказаться выше уровня воды снаружи? Уж сколько воды из стакана пролили внутрь трубы, столько и будет...

> Это обычная школьная демонстрация, чтобы показать величину давления внутри жидкости.
> Лет 50 тому я лажанулся на этом опыте, взяв толстостенную плексеглассовую трубу. В дальнейшем исправил, сделав внутри коническую проточку "на нет" в конце трубы.
> Хотя, конечно,тут Арх "перегнул"- в задаче речь идет о гире, и тогда форма конца трубки не важна.

То есть Вы подразумевали, что столб воды, оказывающий на пластинку сверху такое же давление, как и вода снизу, вследствие конечной толщины стенок трубы должен был бы иметь большую, чем 1 м, высоту? Но в реальности этой воды внутри трубы нет?

Тогда рассуждение об этом виртуальном (для обсуждаемой задачи) столбе воды меня лично сбивает с толку. Почему я должен помнить о школьных опытах, которые к тому же, возможно, нам в школе и не демонстрировали? Я подхожу к решению задач исходя из общих физических принципов, а не аналогий с демонстрационными школьными опытами. Если бы я привлекал рассуждение об этом столбе при объяснении решения задачи учащемуся, я бы пояснил сначала, что имеется ввиду, иначе такое объяснение лишь затрудняет понимание. Но это все - лишь рассуждения о методике, а не о физике. Причем - мое понимание методики, а я физику никогда не преподавал (кроме как своим соученикам/сокурсникам/членам семьи и знакомым ).

> > Самое главное - не забывайте: составитель задачи явно исходил из того, что давление на пластинку снаружи больше, чем давление на пластинку изнутри - иначе не было бы речи о размере пластинки и о гире, которую надо на пластинку поставить. Нет?
> А о размере пластинки речь в задаче и не шла, что, безусловно, правильно!

Я неточно выразился. Конечно, речь идет о размере той части пластинки, которая геометрически проецируется на контур трубы (т.е. о размерах трубы). Иными словами, я представил себе, что пластнку вырезали точно по ее контуру. Внешний или внутренний контур - это я уже прокомментировал выше. Кстати, почему пластинка обязана быть не меньше внешнего контура трубы? В пределе можно сделать ее "впритирку" по размеру внутреннего контура, и тогда толщина стенок трубы не будет играть никакой роли. Как видите, все зависит от того, кто как домысливает неполные формулировки учебной задачи.

> > > Арх, в данном случае Leo прав - Вы исходили из того, что внутри трубы есть вода, но в условии нигде не сказано, что труба опущена в воду полностью. Правда, калькулятор у Leo ошибается в четвертом знаке , но это для решения абсолютно непринципиально.
> > PapaKarlo- Не знаю, на каком знаке ошибается калькулятор, но сам Leo ошибается уже на втором!
> > Арх- даже,если толщина стенок трубки всего 3мм,то столб воды внутри будет значительно ВЫШЕ уровня воды снаружи!
> > Это всё.

Но почему-то подчеркнут внутренний диаметр трубы.

В этом и состоит ошибка составителя.

Итого - 13 кг.

Итого- 5,8 кг.

Это всё.


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

Реклама:
Rambler's Top100