Сила Архимеда

Сообщение №71384 от ilnarius 28 декабря 2012 г. 14:46
Тема: Сила Архимеда

Помогите разобраться!
Тело (пенопластовый цилиндр) погружен в резервуар с жидкостью так, что только верхняя часть цилиндра находится в жидкости, а нижняя часть вне жидкости. Таким образом верхняя часть цилиндра отделена от нижней жидкостенепроницаемой мембраной. И получается, что как таковая площадь сечения отсутствует. Вопрос: как разобраться с формулой силы Архимеда и с ее силой действия на тело?


Отклики на это сообщение:

> Помогите разобраться!
> Тело (пенопластовый цилиндр) погружен в резервуар с жидкостью так, что только верхняя часть цилиндра находится в жидкости, а нижняя часть вне жидкости. Таким образом верхняя часть цилиндра отделена от нижней жидкостенепроницаемой мембраной. И получается, что как таковая площадь сечения отсутствует. Вопрос: как разобраться с формулой силы Архимеда и с ее силой действия на тело?

На рисунке, принимая цилиндр гладким, сила Архимеда отсутствует, т.к. это разность давлений на элементы площади тела.



> На рисунке, принимая цилиндр гладким, сила Архимеда отсутствует, т.к. это разность давлений на элементы площади тела.

Василий101, получается, что строго в вертикальном положении (перпендикулярно жидкости)сила Архимеда равна нулю?! А если цилиндр наклонить на n градусов то сила Архимеда возникнет?


>
> > На рисунке, принимая цилиндр гладким, сила Архимеда отсутствует, т.к. это разность давлений на элементы площади тела.

> Василий101, получается, что строго в вертикальном положении (перпендикулярно жидкости)сила Архимеда равна нулю?! А если цилиндр наклонить на n градусов то сила Архимеда возникнет?

Да.
Должны быть площадки, на которые давит жидкость с различным усилием.
А усилие зависит от высоты столба жидкости на уровне рассматриваемой площадки.



> Да.
> Должны быть площадки, на которые давит жидкость с различным усилием.
> А усилие зависит от высоты столба жидкости на уровне рассматриваемой площадки.

Интересно! Понял, спасибо!


>
> > Да.
> > Должны быть площадки, на которые давит жидкость с различным усилием.
> > А усилие зависит от высоты столба жидкости на уровне рассматриваемой площадки.

> Интересно! Понял, спасибо!

>> Чем мудрствовать лукаво, лучше у себя на кухне этот опыт и поставить. Вполне возможно, что пробковую пробку, например, всосет в резервуарчик ввиде пластиковой бутылки с отрезанным дном.


> >> Чем мудрствовать лукаво, лучше у себя на кухне этот опыт и поставить. Вполне возможно, что пробковую пробку, например, всосет в резервуарчик ввиде пластиковой бутылки с отрезанным дном.
Не всосет, читай ответ Василия 101 и думайте!



> > >> Чем мудрствовать лукаво, лучше у себя на кухне этот опыт и поставить. Вполне возможно, что пробковую пробку, например, всосет в резервуарчик ввиде пластиковой бутылки с отрезанным дном.
> Не всосет, читай ответ Василия 101 и думайте!

>> Действительно, не всплывает - проверил. Всплывает, когда низ пробки на уровне среза горлышка.



> На рисунке, принимая цилиндр гладким, сила Архимеда отсутствует, т.к. это разность давлений на элементы площади тела.

Еще можно сказать, что сила это dW/dy, где W - энергия системы, а y - координата. Если верх цилиндра торчит из жидкости, то dW/dy=0 (если в W не входит mgh), т.к. в резервуаре ничего не меняется. Если верх не торчит, то вталкивая цилиндр мы поднимаем объем воды, соотв-щий втолкнутому объему цилиндра, совершаем работу, сила значит наоборот, толкает вниз.



> Еще можно сказать, что сила это dW/dy, где W - энергия системы, а y - координата. Если верх цилиндра торчит из жидкости, то dW/dy=0 (если в W не входит mgh), т.к. в резервуаре ничего не меняется. Если верх не торчит, то вталкивая цилиндр мы поднимаем объем воды, соотв-щий втолкнутому объему цилиндра, совершаем работу, сила значит наоборот, толкает вниз.

>> В моем опыте цилиндр всплывает только в том случае и в тот момент, когда вода смыкается под его дном. Для опыта использовалась пробковая винная пробка и пластиковая "полторашка" с отрезанным дном.


> >> В моем опыте цилиндр всплывает только в том случае и в тот момент, когда вода смыкается под его дном. Для опыта использовалась пробковая винная пробка и пластиковая "полторашка" с отрезанным дном.

Все правильно, появляется площадь сечения и возникает сила АРхимеда!


Сила Архимеда также возникает и в жидкости на которую действует центробежная сила инерции и направление этой силы Архимеда противоположно центробежной силе?


> Сила Архимеда также возникает и в жидкости на которую действует центробежная сила инерции и направление этой силы Архимеда противоположно центробежной силе?

Архимед, конечно, гений всех времён, но на самом деле никакой "специальной" силы Архимеда нет. Это просто эвфемизм сил давления. Для её существования нужно, чтобы в жидкости (или газе) наличествовал ненулевой . На Вашей картинке он есть. Правда, совсем не обязательно переходить в неИСО и сводить всё к центробежной силе...


> Сила Архимеда также возникает и в жидкости на которую действует центробежная сила инерции и направление этой силы Архимеда противоположно центробежной силе?

КС дал исчерпывающий ответ.


> Архимед, конечно, гений всех времён, но на самом деле никакой "специальной" силы Архимеда нет. Это просто эвфемизм сил давления.

>> А, позвольте с Вами не согласиться? Например, на кессон, опущенный на морское дно, никакая выталкивающая сила не действует. В приведенной задаче цилиндрик не всасывается в резервуар. В моём опыте пробка не всплывает, пока полностью не окажется в воде. Отсюда вывод: не разница в давлении на верхнюю и нижнюю часть погруженного тела является причиной появления выталкивающей силы. А что?


> > Архимед, конечно, гений всех времён, но на самом деле никакой "специальной" силы Архимеда нет. Это просто эвфемизм сил давления.

> >> А, позвольте с Вами не согласиться? Например, на кессон, опущенный на морское дно, никакая выталкивающая сила не действует. В приведенной задаче цилиндрик не всасывается в резервуар. В моём опыте пробка не всплывает, пока полностью не окажется в воде. Отсюда вывод: не разница в давлении на верхнюю и нижнюю часть погруженного тела является причиной появления выталкивающей силы. А что?

Не соглашайтесь сколько угодно.
Вы напрасно полагаете, что Ваши примеры хоть сколько-нибудь противоречат написанному мною, но, судя по другим Вашим текстам, беседы с Вами бесполезны, так что, извините...


> > Архимед, конечно, гений всех времён, но на самом деле никакой "специальной" силы Архимеда нет. Это просто эвфемизм сил давления.

> >> А, позвольте с Вами не согласиться? Например, на кессон, опущенный на морское дно, никакая выталкивающая сила не действует. В приведенной задаче цилиндрик не всасывается в резервуар. В моём опыте пробка не всплывает, пока полностью не окажется в воде. Отсюда вывод: не разница в давлении на верхнюю и нижнюю часть погруженного тела является причиной появления выталкивающей силы. А что?

Только разница давлений.

Альтернатива - длань судьбы, которая стукнула Вас по затылку!



> Архимед, конечно, гений всех времён, но на самом деле никакой "специальной" силы Архимеда нет. Это просто эвфемизм сил давления. Для её существования нужно, чтобы в жидкости (или газе) наличествовал ненулевой . На Вашей картинке он есть. Правда, совсем не обязательно переходить в неИСО и сводить всё к центробежной силе...
Да я понимаю, что выталкивающая сила (сила Архимеда) это есть разность давлений, но ведь эту разность давлений обеспечивает центробежная сила, которая прижимает воду к стенкам сосуда?
Разность давлений также обеспечивает и гравитация, что и приводит к появлению выталкивающей силы?!


>
> > Архимед, конечно, гений всех времён, но на самом деле никакой "специальной" силы Архимеда нет. Это просто эвфемизм сил давления. Для её существования нужно, чтобы в жидкости (или газе) наличествовал ненулевой . На Вашей картинке он есть. Правда, совсем не обязательно переходить в неИСО и сводить всё к центробежной силе...
> Да я понимаю, что выталкивающая сила (сила Архимеда) это есть разность давлений, но ведь эту разность давлений обеспечивает центробежная сила, которая прижимает воду к стенкам сосуда?

Если Вы рассматриваете ситуацию в неИСО, то да, мы просто создаём "искусственную гравитацию" вращением сосуда. Но если смотрите из "лабораторной" ИСО, то можно сказать и так: вращение жидкости обеспечивается центростремительной силой - неоднородностью давления.

> Разность давлений также обеспечивает и гравитация, что и приводит к появлению выталкивающей силы?!

Ну да. Просто надо иметь в виду, что неоднородность давления может создаваться кучей других способов. Не во всех их возникающую силу называют силой Архимеда, но физика процесса едина, я именно сие и хотел подчеркнуть. Например, если мы "тянем" с ускорением (за верёвочку )тело, погружённое в жидкость, то такая неоднородность обязательно возникает, это тело "сопротивляется" ускорению сильнее. Это так называемый эффект "присоединённой массы". А по сути - тот же Архимед...



> Ну да. Просто надо иметь в виду, что неоднородность давления может создаваться кучей других способов. Не во всех их возникающую силу называют силой Архимеда, но физика процесса едина, я именно сие и хотел подчеркнуть. Например, если мы "тянем" с ускорением (за верёвочку )тело, погружённое в жидкость, то такая неоднородность обязательно возникает, это тело "сопротивляется" ускорению сильнее. Это так называемый эффект "присоединённой массы". А по сути - тот же Архимед...

аа интересно! Понял спасибо за информацию!



> Ну да. Просто надо иметь в виду, что неоднородность давления может создаваться кучей других способов. Не во всех их возникающую силу называют силой Архимеда, но физика процесса едина, я именно сие и хотел подчеркнуть. Например, если мы "тянем" с ускорением (за верёвочку )тело, погружённое в жидкость, то такая неоднородность обязательно возникает, это тело "сопротивляется" ускорению сильнее. Это так называемый эффект "присоединённой массы". А по сути - тот же Архимед...

А во втянутой жидкости, которая находится между обкладками конденсатора будет ли возникать Архимедова сила? Я думаю будет.


>
> > Ну да. Просто надо иметь в виду, что неоднородность давления может создаваться кучей других способов. Не во всех их возникающую силу называют силой Архимеда, но физика процесса едина, я именно сие и хотел подчеркнуть. Например, если мы "тянем" с ускорением (за верёвочку )тело, погружённое в жидкость, то такая неоднородность обязательно возникает, это тело "сопротивляется" ускорению сильнее. Это так называемый эффект "присоединённой массы". А по сути - тот же Архимед...

> А во втянутой жидкости, которая находится между обкладками конденсатора будет ли возникать Архимедова сила? Я думаю будет.

Подсчитайте!


> >
> > > Ну да. Просто надо иметь в виду, что неоднородность давления может создаваться кучей других способов. Не во всех их возникающую силу называют силой Архимеда, но физика процесса едина, я именно сие и хотел подчеркнуть. Например, если мы "тянем" с ускорением (за верёвочку )тело, погружённое в жидкость, то такая неоднородность обязательно возникает, это тело "сопротивляется" ускорению сильнее. Это так называемый эффект "присоединённой массы". А по сути - тот же Архимед...

> > А во втянутой жидкости, которая находится между обкладками конденсатора будет ли возникать Архимедова сила? Я думаю будет.

> Подсчитайте!

Хм, вообще не представляю себе как это можно подсчитать.


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

Реклама:
Rambler's Top100