Задачка.

[Maximus71]

Вот, а шарик от пинг понга очень мало весит, и если пренебречь весом шарика от пиг-понга и нитью, ( собственно что и предполагалась в тривиальной задаче) то чаши весов будут равны

Нет, всё наоборот. Если пренебречь массой шарика, то чаша со стальным шаром будет еще тяжелей.
Правая чаша тяжелей левой на вес воды, вытесненной полностью погруженным шариком.

[Tonny]

Я далек от этого, о но о какой вытесненной вроде идет речь? Поднялся уровень воды, но она не исчезла из стакана. Значит масса изменилась на массу шарика. Или нет?

[sansa]

Правая чаша тяжелей левой на вес воды, вытесненной полностью погруженным шариком.

В левой чаше у нас точно столько же вытесненной воды шариком от пинг-понга.
Тем более, что ты согласен:

Изменятся на вес вытесненной воды. Т. е. одинаково изменятся при одинаковом объеме шариков независимо от их массы.

[Железный Дровосек]

угу, диагноз "тыжинженер" не прошел мимо))

- - - Добавлено - - -


Будь он хоть из антиматерии - все равно он будет увеличивать вес колбы на вес воды в объеме шарика

То есть вес определенного объема воды, равного объему шарика, будет посчитан дважды? А если вес дважды посчитали, то массы тоже две?
А как же это может быть? Михайло Ломоносов не согласен.

[sansa]

Значит масса изменилась на массу шарика. Или нет?

Шарик-то на дно не давит. Почему масса изменилась на его массу?

[Хем]

Я далек от физики, но что-то мне кажется, что перевесит колба с мет шариком не потому, что вода вытесняется либо нет, объем шариков одинаков, поэтому и высота водяного столба подымется на одинаковую величину и давить на стенки и дно сосуда вода будет одинаково, независимо от веса шариков, а вот выталкивающая сила пласт шарика тянет сосуд вверх и поэтому чаша весов склонится в сторону колбы с мет шариком. Тут провел аналогию с возд шаром - пока не нагреешь воздух в шаре, он не полетит - выталкивающая сила из-за разности плотности (проще - количества воздуха) воздуха вне шара и внутри. Я прав или нет - вопрос к физикам?))

[Железный Дровосек]

====================

[Maximus71]

Тем более, что ты согласен:

Я согласен для случая, когда оба шарика жестко удерживаются в воде на жестком внешнем подвесе, как ты и спрашивал.
В задаче левая чаша не связана ни с чем за пределами этой чаши весов. Поэтому показания весов не зависят от положения шарика в воде и равны сумме весов стакана, воды и теннисного шарика.
Правая чаша связана с внешним миром через кран с ниткой. При погружении в воду стального шарика, его вес уменьшается за счет силы Архимеда. Вес всего этого крана с шариком уменьшается, а кран-то не стоит на весах. А вес чаши с водой увеличивается.
Это трудно осознать, согласен. Но это факт. Проверяется экспериментом. Видео я выкладывал.
Посмотрите на схему, что я рисовал с весами 1, 2 и 3. Показания весов 3 постоянны и равны сумме показаний весов 1 и 2 (если сами весы не имеют веса).

[sansa]

Железный Дровосек, думается, нужно сначала "договориться на берегу" (с) Чапаев, какую задачу мы решаем?
Физико-математическую, или реальную?

- - - Добавлено - - -

При погружении в воду стального шарика, его вес уменьшается за счет силы Архимеда.

Соответственно, уменьшается сила, действующая на подвес.

А вес чаши с водой увеличивается.

Тут мое понимание закона сохранения энергии не дает мне это понять.

Это трудно осознать, согласен. Но это факт.

Я уже высказывал свои претензии к видео. Я согласен, что это может быть так, но тут уже, возможно, термодинамика.

[Железный Дровосек]

Maximus71, стоп. Мы как-то разорвали задачу на две части, стали обсуждать не положение стрелки весов с двумя стаканами, а изменение веса каждого стакана.
Давайте сначала разберемся со стаканом, в который опущен стальной шарик. Я предлагаю несколько иную иллюстрацию опыта, может она будет понятнее всем.
Итак, давайте в нить, на которой висит стальной шарик, вмонтируем пружинные весы. И если мы вывесим шарик за пределами стакана с водой, то пружинные весы покажут определенное значение веса шарика. Пойдем дальше - вывесим шарик уже в стакане с водой. Что мы увидим на пружинных весах? Понятно что, - стрелка весов поднимется, весы станут показывать меньшее значение, чем до опускания шарика в воду. И понятно почему - на шарик стала действовать выталкивающая сила, равная весу вытесненной им воды.
Итак, что мы видим: шарик в воде стал "легче" и его вес уже не так тянет вниз стрелку пружинных весов, вмонтированных в нить. Но куда же делся вектор силы, который тянул шарик вниз за пределами стакана с водой, не мог же он просто так взять и уменьшиться. Ответ тоже ясен: первоначальному вектору силы, направленному вниз, т.е. силе земного притяжения, стал противодействовать вектор, направленный вверх, т.е. выталкивающая сила. Вот и получается, что стрелка пружинных весов показала уменьшенный вектор.
А куда же делась та сила, т.е. вес, на которую(ый) поднялась стрелка пружинных весов? Она осталась в стакане с водой, и здесь Maximus71 прав.
Теперь разбирайтесь со стаканом, в котором шарик всплывает.

[Хем]

Так а в итоге какой ответ-то правильный? Или еще рано для итогов?))

[sansa]

А куда же делась та сила, т.е. вес, на которую(ый) поднялась стрелка пружинных весов?

Я расскажу куда - закон Гука (UPD: в воду она не ушла - пружина просто сжалась).

- - - Добавлено - - -

Нежданно вспомнил, что у меня всю жизнь было 3 по физике... И как-то сразу все стало на свои места )

- - - Добавлено - - -

Так а в итоге какой ответ-то правильный?

Как-то, кто-то сказал: "Правда у каждого своя" ))

[Железный Дровосек]

В далеком 1970 году я на вступительном экзамене по физике в ВУЗ решал куда более сложную задачу - нужно было вычислить находящийся под водой объем парафинового шара, плавающего на поверхности. Решил.

Правда у каждого своя, а истина - одна. (с)

[sansa]

нужно было вычислить находящийся под водой объем парафинового шара, плавающего на поверхности

Не совсем понятны условия.
UPD. Сори, понял.

[Железный Дровосек]

Парафиновый шар в воде тонет только частично. Вот и нужно было вычислить, какой его объем скрылся под водой. В расчетах пришлось, как помню, оперировать плотностью парафина и воды, высчитывать объем сегментов шара.

[sansa]

Что-то я ступил, задачка изначально показалась сложной...
Лег в кроватку... Всплыло ))
Не лазил за цифрами, но допустим, удельная масса парафина 1/3 (1/4, 1/5) от воды. Тогда под водой окажется 1/3 от шара. А объем шара что-то вроде PiR^3.

[sanetschka]

Я согласен для случая, когда оба шарика жестко удерживаются в воде на жестком внешнем подвесе, как ты и спрашивал.
В задаче левая чаша не связана ни с чем за пределами этой чаши весов. Поэтому показания весов не зависят от положения шарика в воде и равны сумме весов стакана, воды и теннисного шарика.
Правая чаша связана с внешним миром через кран с ниткой. При погружении в воду стального шарика, его вес уменьшается за счет силы Архимеда. Вес всего этого крана с шариком уменьшается, а кран-то не стоит на весах. А вес чаши с водой увеличивается.
Это трудно осознать, согласен. Но это факт. Проверяется экспериментом. Видео я выкладывал.
Посмотрите на схему, что я рисовал с весами 1, 2 и 3. Показания весов 3 постоянны и равны сумме показаний весов 1 и 2 (если сами весы не имеют веса).

Согласен, я был не прав - как-то немного выпустил из вида - то, что шарик от пинг понга удерживается под водой не силой из вне, для увеличения веса чаши, а силой натяжения нити и итоговый вес не изменяется
и действительно стакан с водой и металлическим шариком будет тяжелее!

А в целом скажу, истина у всех была близка, а maximus71 отдельное спасибо за терпеливое и доходчивое разъяснение

- - - Добавлено - - -

Maximus71 прав

Железный Дровосек, с тяжелым шариком ты разобрался и согласился, если так же разберешься с шариком от пинг-понга то тоже согласишься

Парафиновый шар в воде тонет только частично. Вот и нужно было вычислить, какой его объем скрылся под водой. В расчетах пришлось, как помню, оперировать плотностью парафина и воды, высчитывать объем сегментов шара.

в этой задачке намного все проще

[sansa]

и действительно стакан с водой и металлическим шариком будет тяжелее!

Объясни мне, что за силы действуют на весы?
Просто меня

доходчивое разъяснение

в виде "так есть, смиритесь", как-то не устраивает )

[sanetschka]

Объясни мне, что за силы действуют на весы?

попробую разъяснить

условия задачи были таковы:

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???

т.е. если вес чаш будет равен - то весы сохранят равновесие, а при неравном весе чаш весы отклонятся (это важно для дальнейшего понимания)

рассмотрим чашу с тяжелым шариком:
при погружении шарика в чашу, вес самого шарика уменьшится на вес вытесненной им воды (по зак.Архимеда) - это понятно вроде бы всем
Но просто так вес исчезнуть не может, соответственно вес чаши увеличится на вес вытесненной им воды
в этом вроде все поняли

Тоже самое с легким шариком, при погружении его в воду и жестком креплении с верху чаша воды изменит свой вес, точно по тому же закону Архимеда и чаши весов уравняются т.к. количество вытесненной воды будет одинаковое,
а если шарик отпустить то он всплывет на поверхность, воду при этом фактически вытеснять не будет (даже если и будет, этим можно принебречь, т.к. очень мало) и если его закрепить на дно, привязать за низ и т.д. вес чаши изменятся не будет т.к. от того в какую часть стакана положить шарик (и будет он полностью или на половину погружен) вес чаши не изменится

[drawen]

если его закрепить на дно, привязать за низ и т.д. вес чаши изменятся не будет т.к. от того в какую часть стакана положить шарик (и будет он полностью или на половину погружен) вес чаши не изменится

не совсем верно. Как раз, если его привязать, то вес чаши изменится. Сила Аржимеда будет направлена вверх для обоих шариков. Только для тяжелого шарика она будет воздействовать на подвес, а для легкого - на нитку и, соответственно, на чашу, потому что это будет, по сути, монолитная конструкция (идеализируем ситуацию и пренебрежем всякими броуновскими движениями). Блин, чувствую, все-таки придется потом нарисовать векторы сил)) Кстати, для простоты понимания можно считать, что нить у легкого шарика из какой-нибудь невесомой, но жесткой проволоки.