Вопрос № 96586: Здравствуйте, уважаемые эксперты.
Хочу предложить Вашему вниманию одну задачку.
Условие: Есть герметически заваренная бочка, заполненная до верха водой (считать бочку абсолютно жесткой, воду абсолютно несжимаемой). На дне бочки нахо...
Вопрос № 96.586
Здравствуйте, уважаемые эксперты.
Хочу предложить Вашему вниманию одну задачку.
Условие: Есть герметически заваренная бочка, заполненная до верха водой (считать бочку абсолютно жесткой, воду абсолютно несжимаемой). На дне бочки находится один-единственный маленький пузырек воздуха, весь остальной объем бочки занят водой. Пузырек отрывается и всплывает к крышке.
Вопрос: Как изменится давление на дно бочки?
Отвечает: Рамиль Ниязов Асхатович
Здравствуйте, Alexandre V. Tchamaev!
Давление в пузырьке, когда он был на дне, было равно давлению столба воды на дне бочке. Всплыв, он в других бы условиях должен был расшириться, но вода несжимаема, бочка запаяна, значит, давление в пузырьке осталось прежним и теперь на дно действует сумма давления столба воды и давления в пузырьке (закон Паскаля). Получается такой интересный ответ: давление на дне бочки увеличится в два раза.
--------- Дальше
Ответ отправил: Рамиль Ниязов Асхатович (статус: 6-ой класс)
Ответ отправлен: 27.07.2007, 19:43 Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: Браво! Отличный ответ. Я, когда мне попалась эта задача, решил ее быстро, а потом минут 40 тупо смотрел на него, поскольку не мог поверить, что всплытие одного сколь угодно малого пузырька может вызвать такой макроэффект... Загляните еще в минифорум, пожалуйста.
Отвечает: SFResid
Здравствуйте, Alexandre V. Tchamaev!
Алгебраическая сумма сил, действующих на дно и крышку бочки (внутренние силы!) равна полному весу воды (внешняя сила). Вес воды: Gв = (Vб – Vп)*g*γв (1), где Vб – объём бочки, Vп – объём пузырька, γв – плотность воды. Если по умолчанию предполагается, что вначале давление на крышку Pк = 0, то давление на дно бочки Pд = Vб*g*γв - Vп*g*γв, причём Vп*g*γв = Pа – это направленная вверх «архимедова» сила, действующая на пузырёк (весом воздуха, разумеется, пренебрегаем) и равная неважно какой
силе Pн, которая «приклеивала» пузырёк ко дну бочки. Когда пузырёк оторвётся и всплывёт к крышке, давление на дно бочки возрастёт на величину Pа; в то же время крышка будет испытывать давление (-Pа), и алгебраическая сумма сил, действующих на дно и крышку бочки не изменится. Ответ: давление на дно бочки возрастёт на величину «архимедовой» силы, выталкивающей пузырёк.
! Давление возрастет на величину силы.... нехорошо... Паскали и Ньютоны... См. минифорум. [ Alexandre V. Tchamaev ]
Ответ отправил: SFResid (статус: Практикант)
Ответ отправлен: 28.07.2007, 03:24 Оценка за ответ: 4 Комментарий оценки: В ответе есть неточности, да и собственно конкретный ответ (давление удвоится) не получен.