Задача про 2 колбы
Задача для разминки мозга в пятницу!)
Итак- условие: на рычажных весах стоят 2 колбы с водой. В левой колбе на нитке ко дну привязан шарик для пинг-понга, в правую колбу опущен металлический шар (такого же объёма как и левый) на леске.
А теперь вопрос- в какую сторону отклонятся весы???
Итак- условие: на рычажных весах стоят 2 колбы с водой. В левой колбе на нитке ко дну привязан шарик для пинг-понга, в правую колбу опущен металлический шар (такого же объёма как и левый) на леске.
А теперь вопрос- в какую сторону отклонятся весы???
Источник:
Посты на ту же тему
2470 комментариев
11 лет назад
1. Вся система рассматривается момент, когда весы заняли свое конечное положение (отклонились или остались в равновесии). Решаем методом статики уравнениями в виде F=0 (где F - равнодействующая внешних сил на рассматриваемую систему).
2. Система: стальной шарик + штатив. Действуют силы
сила тяжести шарика и штатива,
сила Архимеда Fа со стороны колбы с водой,
сила реакции опоры штатива (стола).
Эта система нам не очень интересна, т.к. из нее мы сможем найти только силу реакции стола на штатив, и то, для этого надо знать массу штатива.
2. Система: Правая колба с водой (без стального шарика). Действуют внешние силы:
сила тяжести воды и колбы -m(к,воды)*g,
сила со стороны шарика -Fа. (Колба с водой выталкивает шарик с силой Fа, соответственно по 3-му закону Ньютона, мы имеем силу противодействия -Fа со стороны шарика)
сила реакции правой чаши весов N(прав)
N(прав) = m(к,воды)*g + Fа
3. Система: Левая колба с водой + шарик для пинг-понга с ниткой. Действуют внешние силы:
сила тяжести колбы с водой -m(к,воды)*g,
сила тяжести шарика для пинг-понга -m(шар_пп)*g,
сила реакции левой чаши весов N(лев)
N(лев) = = m(к,воды)*g + m(шар_пп)*g
4. Я не буду записывать уравнение равновесия весов, перейду к п.5.
5. Сравним силы реакции чаш весов
N(прав) - N(лев) = Fа - m(шар_пп)*g
6. Вывод весы отклонятся вправо.
Удалить комментарий?
Удалить Отмена11 лет назад
P(прав) - P(лев) = -Fа + m(шар_пп)*g
При этом надо учитывать, что сила веса направлена вниз.
Удалить комментарий?
Удалить Отмена11 лет назад
Если не понятно с шариками, то вот вам пример, который поймет, даже троль Игорь)
Поставим на весы 2 ведра, наполненных одинаковым количеством воды, ко дну 1го ведра привяжем веревку. Весом веревки пренебрежем. Весы в равновесии, вес обоих ведер одинаков.
Опустим руку по предплечье в оба ведра. Вес обоих ведер увеличится на вес вытесненной рукой жидкости, то есть вес и правого и левого ведра станет больше, но при этом вес обоих ведер останется одинаковым.
А теперь самое занимательное, если схватиться рукой в 1м ведре за веревку и потянуть на себя, поднимая ведро, то куда опустятся весы? Очевидно, что вправо. Тут точно также, только в качестве силы, с которой вы тянете ведро на себя, выступает сила выталкивания (шарик пытается всплыть).
Можете дальше минусовать, ума вам это не добавит.
Удалить комментарий?
Удалить Отмена11 лет назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена11 лет назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена11 лет назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена11 лет назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена11 лет назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена