[Задачи #3] Закон Архимеда (by daybit)
Vložit
- čas přidán 26. 08. 2024
- 17 фев 2019. Закон Архимеда и попутные вопросы: сила тяжести, вес, давление, закон Паскаля, гидростатическое давление, плотность, атмосферное давление, сообщающиеся сосуды.
Для всех, кто хочет продвинуться: ставьте повествование на паузу и проделывайте все предлагаемые расчёты параллельно со мной, самостоятельно, без этого материал будет усваиваться поверхностно.
Содержание: 0:10 сложности усвоения закона Архимеда в школе; 0:30 основная задача (головоломка про погружение шаров в сосуды с водой); 1:20 гравитация, сила тяжести (без учёта центробежного ускорения) mg, ускорение свободного падения = 9.8 м/с2; 3:35 опять про килограмм-силу, про показания весов (кгс отображают в кг); 4:40 сила противодействия опоры N, понятие "вес"; 6:47 понятие "давление", единица давления Паскаль; 7:50 типичные давления окружающих предметов; 8:44 закон Паскаля (передача давления во все точки газа-жидкости); 9:25 гидравлический пресс; 10:00 жидкость в гравитационном поле; 10:28 понятие "плотность", плотность воды и прочих веществ, пересчёт кг/м3 в кг/литр и г/см3; 14:03 вывод гидростатического давления P = ρgh, не путаем давление и силу давления; 15:20 вывод закона Архимеда F = ρgV для прямоугольного параллелепипеда, обоснование для любой формы вытесненной жидкости; 17:49 формулировка закона Архимеда; 18:21 задача про уменьшение "веса" шарика при погружении в воду, понятие средней плотности; 20:59 про "невесомость" в воде и тренировки космонавтов; 21:43 атмосферное давление, столб воздуха, распределение давлений по высоте, плотность воздуха (средняя и локальная), условие использования формулы гидростатического давления для газа, задача про самолёт-опылитель; 24:30 задача по воздухоплаванию (гелиевый шар); 25:54 атмосферное давление и высота соответствующего водяного (10 м) и ртутного (760 мм) столба, проблемы поверхностных насосов с глубокими водяными скважинами; 27:50 задача на гидростатическое давление и сообщающиеся сосуды; 30:55 решение основной задачи (головоломка про сосуды и весы)
Формулы
P = ρ⋅g⋅h (гидростатическое давление)
Вывод закона Архимеда для прямоугольного параллелепипеда:
P₀ = ρg⋅h₀; P₁ = ρg⋅(h+h₀); F₀ = ρgh₀⋅S; F₁ = ρg(h+h₀)⋅S; F₁-F₀ = ρgS⋅(h+h₀ - h₀) = ρgS⋅h = ρgV
Задача про сообщающиеся сосуды: Сосуды, частично заполненные ртутью, над которой находится воздух, сообщаются трубками. Левый верхний сосуд и верхняя трубка открыты в атмосферу. Ртуть по трубкам не перетекает. Найдите давление воздуха в точке А, ответ выразите в мм рт. ст. Определите высоту L столба ртути в верхней трубке. Высота h = 5 см. Атмосферное давление P₀ = 760 мм рт. ст.
Нерассмотренные задачи:
1) какой массы алюминиевый груз (p1=2700кг/м3) нужно привязать к деревянному бруску массой m2=5.4 кг (p2 = 500кг/м3), чтобы они находились в воде во взвешенном состоянии? otvet.mail.ru/...
2) задачи на выкидывание груза из лодки и повышение-понижение уровня воды в "озере"
ссылки
* решение головоломки daybit.ru/fizi...
Спасибо за разбор предпоследней задачи!! Это олимпиадная задача и я не понимал как ее решатьс однако вы объяснили всё очень понятно!
Однозначно отличное видео, привет с Суртеха, подписка, лайк. Критика зрителя: можно было бы и покороче. Спасибо!
согласен, надо было скомпоновать покороче (точнее, надо было вынести гидростатику и сообщающиеся сосуды в отдельное предварительное видео) - просто вначале не рассчитал, что попутно зачерпнётся так много моментов
Интересные у вас видосы
Хороший контент. Коммент для продвижения
Интересно, посмотрел минуту, видимо ответ будет в середине, или вообще в конце, уж не знаю что там можно так много объяснять, видимо всю подноготную всех взаимодействий. Мой ответ будет таким: с теннисным шариком будет легче, так как это по сути удалили воду из стакана, уровень воды в данном случае не имеет никакого значения, уровень воды влияет лишь на давление, но даже если шарик надуть, что уровень поднимется к краям стакана, вес не сильно изменится (только на воздух, который будет под давлением и соответственно будет плотнее окружающего, но это крохи, можно пренебречь) и в целом вес не изменится, а с металлическим шариком будет как будто бы вода на месте осталась, по закону сила действия равна силе противодействия, так как выталкивающая сила действует в обе стороны. Вот если бы в левом стакане в место теннисного шарика был бы шарик из дерева, и он свободно плавал, и в этих 2х стаканах был бы один уровень, то вес бы равнялся, такому же третьему стакану с таким же уровнем воды.
"или вообще в конце, уж не знаю что там можно так много объяснять" - ну видео вообще в целом про закон Архимеда, а не про одну лишь задачку. ) Просто я столкнулся с тем что люди (школьники в том числе) плоховато с первого раза понимают этот закон, поэтому расписал поподробнее.
@@daybitru да я уже как раз досмотрел, и приступил к чтению комментов.
Да видео крутое, практически все объяснено и очень подробно, осталось чтоб убить неподготовленного зрителя еще добавить опыт Кавендиша, по взвешиванию земли, из которого и вывели гравитационную постоянную, объяснить ОТО и квантовую механику. Еще бы нужно было сказать, что архимедова сила возникает и в трех других ускорениях, по тем же формулам, прямолинейное ускорение и центробежное ускорение. Там Вольф ниже так и не понял, что не важно чем вызвано ускорение все будет работать точно также, но имея большое место для опытов, можно вычислить, что вызывает это ускорение, притяжение, прямолинейное ускорение или движение по кругу. В лифте 10х10х10м, это будет крайне сложно вычислить.
А так 5+++ балов, все очень понятно и доступно, только это видео нужно разбить на части, мне оно понятно потому я это все и так понимал, а люди которые это не понимают потеряют логическую нить на 10-15 минуте как Дивидирум, видео очень полезно для школьников и студентов, которые где то не понимают 10-15% от темы, такие как плоскоземы сломаются уже на второй минуте.
Ролик обязательно посмотрит мой сын, но разобью немного, чтоб усвоил одно, переходим к другому. Огромное спасибо за ролик, очень талантливо, говорю как повидавшее многое, на уровне с роликами Моя мысля, там чуть больше визуала, но в целом на том же уровне, жаль что вас таких мало и так мало просмотров.
@@Evgeniy__Kuzmin
спасибо за отклик )
Пока не досмотрел до конца, предвосхищаю, вес будет одинаковым.
"но это не точно" (с)
)
Добрый день.почему 1160 точка А разве она не ниже точки L на 1h?
Вам стоило бы указать таймкод, потому что я не помню где внутри видео был этот материал. Ладно, я нашёл, это в районе 29:38
Теперь по сути. Неважно, где находится точка А, поскольку она во-первых находится в воздухе, а значит давление в точке А, например, равно давлению воздуха в нижней ёмкости; во-вторых этот воздух не контактирует напрямую с внешним воздухом, а значит давление там может быть любым - от нуля до многих атмосфер. Попробуйте пересмотреть эту часть видео и уловить логику - давление меняется лишь когда мы перемещаемся вертикально ПО ЖИДКОСТИ. Вертикальное перемещение ПО ВОЗДУХУ давление не меняет (в рамках этой задачи).
_____________________________
2021-11-07
Не поняла, зачем было упоминание центробежной силы?
Это мнимая сила, которая вводится в НСО для удобства!
В каком контексте я её упомянул? Видеоролику уже несколько лет, и я не помню. И то что центробежная сила - мнимая (в неинерциальной системе отсчёта), я в курсе. И?
________________________
2023-03-27
@@daybitru , в самом начале ролика, посмотрите сами. Сказали что-то типа "при рассмотрении не будем учитывать ЦС , возникающую из-за вращения Земли"
@@Irina_Gordeeva
Мы действительно вывели ускорение свободного падения исходя ТОЛЬКО из закона тяготения, и не стали учитывать ЦС, которая возникает в НЕИНЕРЦИАЛЬНОЙ системе вращающейся Земли (любая вращающаяся система отсчёта по умолчанию неинерциальна). Хотя если по-правильному, то нужно и закон тяготения слегка точнее использовать (поскольку Земля не совсем шар), и центробежную силу тоже учитывать, которая максимальна на Экваторе.
Что не так?
@@daybitru проехали. Мы разговариваем на разных языках.
Ну, когда некая Ирина даже сама не знает о чём хочет сказать, сложно с ней о чём-то говорить.
В ю-тюбе было видео с этим экспериментом (с двумя шариками). Кто-то может дать ссылку?
Это? czcams.com/video/b_8LFhakQAk/video.html
я сдаюсь
неужто все видео на канале одолели? )
@@daybitru на половине видео я перестал понимать что происходит)
Замечательное видео ! Но не хватает упоминаний о плоской земле! Тогда бы и просмотры и коменты )))) И я даже не прикалываюсь. Вероятно "теория плоской земли" чья то ГЕНИАЛЬНАЯ идея! заинтересовать людей наукой. Но тот кто придумал эту идею , сам вероятно не ожидал , что народ - ПОВЕРИТ.
Возможно ,вы как человек увлечённый наукой , не знаете , что по теории "плоской" земли , гравитации не существует ... а всё дело в разности плотностей (?????) Интересно, смогли бы вы ИМ объяснить что ГРАВИТАЦИЯ существует, а разная плотность - ???? это другая история
Мне попадались "плоские" фантазии по поводу закона Архимеда и отсутствия гравитации, но плоскозёмы сами себе противоречат - ведь они говорят про то, что их плоская земля разгоняется вверх с ускорением 9.8 м/с2. То есть даже если представить себе это бредовое предположение (про разгон), то всё работало бы (и закон Архимеда в том числе) ровно так же, как и в поле гравитации. Нет никакой надобности в том, чтобы вводить дополнительные сущности и "законы плотностей" или как оно у них называется.
А насчёт раскручивания через тему плоской земли - нет, это переборчик. Я подутомился от демагогии плоскозёмов. )
@@daybitru Согласна! Демагоги там особые! У каждого СВОЯ теория плоской земли и это их не смущает. А единую сферическую Землю их головы осилить не могу. И вопрос про задачу : проводился ли когда либо практический эксперимент с взвешиванием!?
Привязывать шарик от пинг понга к дну сосуда я не пробовал, но мне и так очевидно, что в смысле взвешивания это ничем не отличается от ситуации, когда тот же шарик будет плавать на поверхности воды в сосуде.
А "утяжеление" сосуда, когда в него засовывают тяжелый предмет, удерживаемый на нити - да, пробовал, утяжеляется, всё в порядке )
Попадался даже ролик с этим взвешиванием, однако его приминусили, поскольку он не привязал теннисный шарик, а оставил плавать
Вот он czcams.com/video/b_8LFhakQAk/video.html
@@daybitru По моему , правильно сделали что "приминусили". Если бы сосуд был достаточно большим и туда поместить ни мало ни много - дирижабль... то этот "шарик" унёс бы и сосуд и весы вместе с другим шариком. Размер и наполнение шаров - имеет значение. Или я не права !?
Нет. Условие для шариков - быть одинаковыми по объёму (поэтому левый шар не может быть размером с дирижабль, иначе справа нужен такого же размера шар). Он это примерно выполнил. А остальное неважно. Собственно правое плечо будет перевешивать до тех пор, пока левый шарик (такого же объёма) будет легче воды (то есть будет всплывать).
Глупейшее определение термина "Плотность". И таких глупых определений в школьном (и не только) курсе физики полно.
О господи. Вам череп не жмёт? )
@@daybitru Вижу, Вам точно не жмет! Плотность - это свойство, а не величина.
Если захотите что-то рассказать в конструктивном ключе, возвращайтесь. А пока что топайте отсюда, у вас с коммуникацией не очень.
@@daybitru "Вам череп не жмёт? )" и "топайте отсюда" - верх коммуникации? Может лучше по сути ответите? Или спросите?
Мне не очень интересно, потому и не спрашиваю. Приходит ко мне на канал человек, который говорит что в физике ПОЛНО ГЛУПЫХ определений. То есть вижу от какого-то неизвестного человека наезд на физику, которая отменно справляется с кучей различных явлений в жизни. Поэтому и неинтересно - наверняка начнётся либо альтернативщина, либо занудщина. Мне не интересно ни первое, ни второе.
Притормаживают при изучении закона Архимеда, не только школьники, но и учителя! Выталкивающей силы Архимеда, у Архимеда нет и не было. Вес воздуха в воздухе по закону Архимеда равен нулю. Вас обманывают! Подробнее смотрите здесь.
czcams.com/video/IwAduDIdx44/video.html
Подписывайтесь на канал, пишите в комментариях
Глупости какие-то. Вы - очередная версия опровергателей Ньютона или ещё кого-то. В данном случае вы просто пользуетесь размытостью и недоопределённостью определения "вес". А именно - включать ли силу Архимеда в вес или не включать. Но весом можно и не пользоваться (раз уж вы не понимаете для чего вам нужен вес), а тупо расписывать силы (сила гравитации и сила Архимеда) каждый раз. И всё будет отлично работать.
____________
2021-03-28
@@daybitru А что вы понимаете под силой гравитации? Причину ее возникновения.
И еще один вопрос. Вы расчитываете выталкивающую силу. Но железная гиря в воде тонет. Значит на гирю действует и заталкивающая сила. Как вы ее расчитаете? Чем вы ее объясните?
@@user-id1to8kj2k
Меня с классической точки зрения не интересует происхождение силы гравитации. Этим пусть занимается квантовая физика. Для меня достаточно того факта, что между двумя массами m и M возникает сила притяжения F = G*mM/R^2
"Значит на гирю действует и заталкивающая сила" - не "заталкивающая" сила, а всё та же сила гравитации (то есть сила тяжести) за ВЫЧЕТОМ силы Архимеда, при этом последняя в точности совпадает с силой тяжести, которая действует на вытесненный объём жидкости.
Сумма двух сил и даёт мне результирующую, всё в рамках обычных классических представлений о сумме сил.
"Вместо того, чтобы признать ошибочность своих высказываний, по поводу несуществующей силы Архимеда, вы стираете мои к вам посты. Для интелигентного человека это не допустимо." - не нужно фантазий, Александр. Я не стираю сообщения, кроме откровенно хамских. Вы не хамите, поэтому все ваши сообщения на месте. Ну а последнее ваше сообщение я просто переношу сюда, в эту же ветку, которую вы и начали, чтобы не распыляться по разным веткам.
А тот факт, что вы не видите ваше сообщение СРАЗУ после публикации, объясняется тем что на моём канале поставлена ПРЕМОДЕРАЦИЯ сообщений. Это означает, что пока я не одобрю сообщение, оно в общем доступе не появляется. И если вы напишете сообщение и сотрёте его самостоятельно, пока меня нет на сайте, то я об этом даже не узнаю.
@@user-id1to8kj2k
"Все равно прйдется видио переделывать. Не нужно стирать мои посты. Пусть все видят, где истина." - опять переношу ваш комментарий сюда. Не нужно плодить новые головные комментарии. Начали здесь - здесь и продолжайте.
Если вы хотите переделывать ваше видео, то пожалуйста, переделывайте. Я тут при чём?