Задачка.

[Железный Дровосек]

drawen, станьте на весы и потяните себя за волосы, т.е. создайте вектор силы, направленный вверх.
Показания весов изменятся в меньшую сторону?

[drawen]

drawen, станьте на весы и потяните себя за волосы, т.е. создайте вектор силы, направленный вверх.
Показания весов изменятся в меньшую сторону?

в общем случае я согласен. А теперь можно представить ситуацию, когда мы погружаем полый шарик в воду и держим его пальцами. Чувствуем усилие? Да. Согласно третьему закону Ньютона, шарик на нас действует ровно с той же силой, что и мы на него, не давая ему всплыть. А теперь, внимание, вопрос: куда эта сила будет прикладываться, если шарик привязан к колбе? Я немного не верно выразился, сказав, что вес колбы изменится. Он не изменится, как таковой, если не рассматривать всю систему весов вместе со второй чашей. Но относительно первой - изменится. По сути, вес и масса - разные вещи. То, что мы говорим "масса тела 10 килограмм" - не верно. Вес - это сила. В общем, в итоге я буду сам себе противоречить, но, относительно второй чаши, после закрепления шарика за дно показания весов изменятся.

[sansa]

sanetschka, вес шарика не исчезает. Вес шарика (это важно для понимания) это - mg.
И не изменяется . На него как действовала mg так и действует. Что в воздухе, что в воде. В воде добавляется новая сила Fa, которая действует вверх (противоположно силе тяжести). Поэтому кажется, что вес в воде меньше. На самом деле - суммарный вектор силы уменьшается.

Но просто так вес исчезнуть не может, соответственно вес чаши увеличится на вес вытесненной им воды
в этом вроде все поняли

Куда девается остаток высвобожденых сил - я уже объяснял - закон Гука. Тем более, что как выше признали верным - при погружении шарика на безмене, его показания уменьшатся - пружина сожмется.

если шарик отпустить то он всплывет на поверхность, воду при этом фактически вытеснять не будет

Про это вообще нечего вспоминать - не относится к задаче.

погружении его в воду и жестком креплении с верху чаша воды изменит свой вес, точно по тому же закону Архимеда

Напомни мне, пожалуйста, закон Архимеда, и чему равен вес воды? А потом, если можно, вывод из них, почему вес воды должен увеличиться?

С утра пришла мысль, почему железный шарик может перевесить (из гидростатики). Набросал, но я не уверен, что прав, потому что с ней почти не знаком.


- - - Добавлено - - -

Согласно третьему закону Ньютона, шарик на нас действует ровно с той же силой, что и мы на него, не давая ему всплыть. А теперь, внимание, вопрос: куда эта сила будет прикладываться, если шарик привязан к колбе?

Тот же закон Гука.

ЗЫ. Гораздо интереснее вопрос возник ))
А как изменятся показания весов, если шарик от пинг-понга (привязанный ко дну) будет заполнен водородом? ))

[drawen]

А как изменятся показания весов, если шарик от пинг-понга (привязанный ко дну) будет заполнен водородом? ))

а какая разница? Он все равно будет легче воды. И вес его изменится на какие-то доли в сравнении с весом воды.

Блин, вот зацепило же меня ввязаться в спор по этой задаче))) я немного погуглил и меньше 30 страниц рассуждений нет нигде)))
А еще надыбал более или менее грамотное решение. Так вот, после прочтения страницы мне надоело))) пойду я доделаю работу и буду собираться домой))
вот вам для чтения))

[sansa]

а какая разница? Он все равно будет легче воды.

Т.е. на воздухе тоже не будет разницы? ))

- - - Добавлено - - -

вот вам для чтения))

Красиво, особенно с ледоколом, что бы запутать...
Давайте представим, как изменится ситуация, если вместо воды в колбах будет... воздух?
ЗЫ. Собственно, с этой мысли у меня возникли вопросы к гидростатике.

[drawen]

Давайте представим, как изменится ситуация, если вместо воды в колбах будет... воздух?

ты мазохист))) прекращай))) тут с водой не можем разобраться полностью, а ты предлагаешь еще и воздух приплести))

А на счет водорода - не понимаю, чего тебя это так интересует)) векторы сил не изменятся, шарик тянется вверх... Вес шарика вместе с воздухом маленький. И тянется вверх. С водородом такая ситуация будет. Вес-то его не сильно изменится.

[sansa]

тут с водой не можем разобраться полностью, а ты предлагаешь еще и воздух приплести))

А мне кажется- это как раз упрощает. Можем представить такое в воде. Затем представляем то же самое в воздухе. Что-то изменилось? Значит разница не в шариках, подвесах и проч. Разница только в "разнице" между свойствами воды и свойствами воздуха.

[sanetschka]

sanetschka, вес шарика не исчезает

Я пытался объяснить - для понимания эффекта (как принцип работы компьютера на примере работы унитаза), может не сильно удачно, но по простому

не совсем верно. Как раз, если его привязать, то вес чаши изменится. Сила Архимеда 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.

Главная ошибка, которую все допускают это куда какие силы приложены, можете провести опыт следующего рода:

станьте на весы и потяните себя за волосы, т.е. создайте вектор силы, направленный вверх.
Показания весов изменятся в меньшую сторону?

Суть та же

Уж как могу так и поясняю

[sansa]

Главная ошибка, которую все допускают это куда какие силы приложены, можете провести опыт следующего рода:

Давай я тебе приведу пример "железного шарика" от Железного Дровосека )). Ты решил повеситься, и потом вдруг передумал. Но вспомнил, что у тебя в руке сила Архимеда, и потянул себя за волосы. Станет ли тебе от этого легче?

- - - Добавлено - - -

sanetschka, ты мне ответь, пожалуйста на вопрос выше: Что изменится, если в стаканах будет воздух. И самое главное - почему?

[sanetschka]

А как изменятся показания весов, если шарик от пинг-понга (привязанный ко дну) будет заполнен водородом? ))

изменятся, т.к. в этом случае на шарик с водородом будет действовать окружающая среда всей системы (воздух), и по тому же закону Архимеда вес шарика будет уменьшаться, но эта сила в данном случае будет так же невелика как и вес шарика от пинг понга

- - - Добавлено - - -

sansa, откровенно не понимаю твой взгляд, то ли ты в моих ответах путаешься то-ли запутался сам

- - - Добавлено - - -

Давай я тебе приведу пример "железного шарика" от Железного Дровосека )). Ты решил повеситься, и потом вдруг передумал. Но вспомнил, что у тебя в руке сила Архимеда, и потянул себя за волосы. Станет ли тебе от этого легче?

Пример грозный и страшный, даже думать не хочу что произойдет - ой

[sansa]

на шарик с водородом будет действовать окружающая среда всей системы (воздух)

Вот тут тоже вопросы )) Почему при прошлом эксперименте мы воздух не учитываем? Почему мы его должны учитывать с водородом, если Архимедова сила воздуха начинает работать только на срезе двух сред? ))

- - - Добавлено - - -

откровенно не понимаю твой взгляд, то ли ты в моих ответах путаешься то-ли запутался сам

Давай этот вопрос отложим. Ответь на :

Что изменится, если в стаканах будет воздух. И самое главное - почему?

[sanetschka]

Вот тут тоже вопросы )) Почему при прошлом эксперименте мы воздух не учитываем?

Да потому что объем воздуха с такой же плотностью как и воздушная среда его окружающая никак не взаимодействует

Почему мы его должны учитывать с водородом, если Архимедова сила воздуха начинает работать только на срезе двух сред? ))

учитывать с водородом должны, т.к. объем занимаемой чаши изменился и чаша с водой стала менее плотной чем была, а вообще столь малая разница изменей происходит из-за низкой плотности воздуха, поэтому вполне справедливо ей пренебрегать

Что изменится, если в стаканах будет воздух. И самое главное - почему?

Сила архимеда в стакане с воздухом, будет ничтожно мала, и соответственно, 1 грам шарика от пинг понга чашу весов перевесит

[Хем]

Насчет потяни себя за волосы. А вот ты когда купаешься, выдохни весь воздух и постой на дне, а потом вынырни и вдохни воздух и попробуй постоять на дне.

[sansa]

А вот ты когда купаешься, выдохни весь воздух и постой на дне, а потом вынырни и вдохни воздух и попробуй постоять на дне.

Объем у меня изменится (либо за счет легких, либо за счет диафрагмы). Не тот пример.

Сила архимеда в стакане с воздухом, будет ничтожно мала, и соответственно, 1 грам шарика от пинг понга чашу весов перевесит

Ок, давай в правую колбу с воздухом засунем не металлический шарик, а воздушный, диаметром, скажем 20 см, наполненный тем же водородом (или гелием для безопасности). Естественно, обе колбы увеличим до 30 см в диаметре.
Архимедова сила воздуха, действующая на этот воздушный шарик, возможно сможет потащить за собой не только шарик от пинг-понга, а и всю конструкцию целиком. Но, пока шарик не связан с конструкцией - показания весов не изменятся. Для более одинакового результата, будем пихать воздушный шарик в колбу руками (как в примере с пальцем)

- - - Добавлено - - -

либо за счет легких, либо за счет диафрагмы

Неправильно написал )) Легких - в любом случае, либо за счет ГК, либо диафрагмы.

[Железный Дровосек]

Даю подсказку: действие вызывает противодействие.
sansa, вы нарисовали хорошую схему, иллюстрирующую возникновение вектора выталкивающей силы, направленной вверх. Но наш шарик, несмотря на подъемную силу, так и не всплыл на поверхность. Почему? Потому что вектору подъемной силы противодействует вектор силы, связывающей шарик через бечевку с дном сосуда. И какая из этих двух разнонаправленных сил больше? Ответ очевиден: вторая, - та которая удерживает шарик на бечевке. Вычитаем меньшую силу из большей и получаем суммарный вектор силы, направленный вниз.
А если вектор силы направлен вниз, по какой причине сосуду с водой становиться легче?

[sansa]

Потому что вектору подъемной силы противодействует вектор силы, связывающей шарик через бечевку с дном сосуда.

Я на рисунке рассматривал шарик из металла. Он не связан с дном.
Я просто не совсем понимаю.

[Железный Дровосек]

Нет никакой разницы в шариках - я имел ввиду направление выталкивающих сил.
Кстати, и в отношении металлического шарика взаимодействуют разнонаправленные силы - мы это уже выяснили. Это я к тому, что наличие противоположной силы, противодействующей выталкивающей силе, обязательно в двух сосудах.
Дальше все просто: по направлению вектора силы, оставшегося после сложения разнонаправленных векторов сил, и определяем, как поведет себя чаша весов под конкретным сосудом - останется на месте или пойдет вниз.

[sansa]

И какая из этих двух разнонаправленных сил больше?

Если система находится в покое - разнонаправленные силы равны.

[Железный Дровосек]

Отлично. Можно даже сказать и так или, точнее, подъемная сила не больше, чем сила, удерживающая шарик на бечевке. И где же вектор, направленный еще куда-то: вверх или вниз? Где предпосылки изменения веса сосуда с водой?

[Tonny]

Самая популярная тема. Профессора, вы скоро до атомо-молекулярных отношений дойдете)
Какова жесткость воды? Из какого металла шар? окисляется? Какой температуры шар? какой температуры вода?