Задачки по физике.

[Alex_Farrier]

Взяли два одинаковых стакана, в которые налили одинаковое количество воды и поставили на весы.
Потом взяли два шарика одинакового объема, но один легче воды, а второй - тяжелее.
И поступили с ними как показано на рисунке.
То есть, тот, который легче, привязали к дну стакана, а тот, который тяжелее, подвесили сверху, но оба оказались погружены в воду своих стаканов целиком.
Вопрос задачи: какая чашка весов перевесит?
----------------
Надеюсь увидеть решение с простым и понятным для всех объяснением. :wink:
===========
P.s. Яндекс-фотки что-то немного глючит. Продублирую на всякий случай картинку в Радикале

 

[Энни]

Re: Кто решит задачку по физике?

Поскольку пол не обязывает меня разбираться в физике, рискну :mrgreen:
Оба шарика удерживаются не... ммм... стаканами, а опорой и подвесом (так это называется?) Соответственно:
Первый шарик поднял уровень воды в стакане на объем, равный своему, но массу ее не изменил. Вес воды и стакана он, кажется, не изменил тоже, потому что не давит на опору (вниз).
Второй шарик также поднял уровень воды в стакане на объем, равный своему, но не изменил ее вес, держащий его подвес не связан с весами.
Итого, оба стакана после манипуляций весят одинаково :roll:

 

[Alex_Farrier]

Re: Кто решит задачку по физике?

Спасибо! Подождем еще мнения...

 

[Vitany]

Re: Кто решит задачку по физике?

Правый перевесит?
Ведь левый шарик тянет вверх.

Исключительно пальцем в небо, физику знаю очень слабо

 

[terets-brodyaga]

Re: Кто решит задачку по физике?

Перевесит левый

 

[Мурашка]

Re: Кто решит задачку по физике?

Перевесит левый, так как... шарик который легче привязан ко дну стакана и изменяет вес стакана, хоть он и легче, но что-то он весит... Хотя по физике у меня всю жизнь был трояк, могу ошибаться.

 

[Alex_Farrier]

Re: Кто решит задачку по физике?

Так. Весь возможный спектр ответов имеется. Из трех вариантов — только один, естественно, верный. И голосованием этого не решить. К неправильным ответам приводит неполный учет всех деталей. Что-то при анализе оказывается не замеченным. Понять бы что именно, и какой вариант правильный :?:

 

[Vitany]

Re: Кто решит задачку по физике?

Если более научно попробовать обосновать:
на левый шарик действует сила Архимеда,которая больше силы тяжести, так как он пытается всплыть.
На правый так же действует сила тяжести и сила Архимеда, но сила тяжести правого шарика меньше (он пытается утонуть)

Но я не уверена, можно ли пренебречь нитью? Если я правильно помню школьный курс физики, там еще сила натяжения нити, но эту тему не могу вспомнить хоть умри.

 

[Катерина75]

Re: Кто решит задачку по физике?

Филологу можно? :mrgreen:
Перевесит левый, потому что
1) изначально весы уравновешены. Для изменения их положения должна измениться масса одного из стаканов.
2) Шарик в правом стакане висит на подвесе, соответственно, его вес никак не влияет на стакан. Вытесненная им вода осталась в стакане и тоже никак не изменила его массу.
3) Шарик в левом стакане легче воды, но тем не менее имеет некую массу. Эта масса складывается с массой воды и действует на левый стакан. А привязан шарик или плавает - уже совершенно не важно, потому что это их внутренние отношения с водичкой, которые никак не влияют на суммарную массу стакана.

Но если начать задумываться, и вспомнить, что масса и вес - это не одно и тоже (вес - это вроде как, сила, но это все, что я про это помню), то начинаешь думать про вектора сил и все уже не так однозначно :lol: .
Но дальше я не могу, потому что не помню про момент, про то, что такое вес, и не понимаю, как суммировать силу тяжести (которая действует на шарик вниз на весы) с силой действия воды (вверх, которая первой противодействует, вроде бы) на шарик неизвестного объема и плотности.

 

[Alex_Farrier]

Re: Кто решит задачку по физике?

Филологу можно? :mrgreen:

Конечно, welcome

 

[Prosperity]

Re: Кто решит задачку по физике?

КТО придумал эту задачу??? Мы с мужем ВТОРОЙ ЧАС не можем уснуть, все спорим о силах Ньютона и Архимеда, аааааа! Эта задача как минимум в 10 раз сложнее, чем кажется.

 

[Prosperity]

Re: Кто решит задачку по физике?

Муж требует проведения эксперимента ))) Коты согласны. А вообще решение этой задачки в Интернете - отличный опыт. Это демонстрирует нам лечение в Интернете ))) Вроде все очевидно, но правильный ответ у каждого свой. Опасно!!!

 

[Мурашка]

Re: Кто решит задачку по физике?

Скажите уже ответ хотя бы в личку :lol:

 

[Prosperity]

Re: Кто решит задачку по физике?

Семейный совет постановил, что оба стакана станут тяжелее, но перевесит правый стакан с тяжелым шариком на подвесе.

Логика такая.

Берем левый стакан. Если бы просто бросили туда легкий шарик, то вес стакана увеличился бы на вес шарика. И в нашем случае происходит то же самое. Потому что да, шарик закреплен и выталкивается вверх водой, но вода сама же опирается на дно стакана и давит на это дно с той же силой, с какой шарик тянет это дно за веревочку вверх.

Берем правый стакан. Он станет тяжелее на часть веса шарика, поскольку частью своего веса тяжелый шарик опирается на воду, а вода на дно стакана. То есть за веревочку, на которой подвешен, он станет тянуть меньше, потому что частично "обопрется" на воду.

С нетерпением жду ответ автора с формулами и исчерпывающим обоснованием ))))

 

[Мурашка]

Re: Кто решит задачку по физике?

потому что частично "обопрется" на воду.

Вот это мне кажется нонсенс... :wink:

 

[Alex_Farrier]

Re: Кто решит задачку по физике?

Правильные ответы дали: сначала Vitany, потом Prosperity. Правая чаша весов пойдет вниз. Подробнее напишу потом, сейчас нет возможности, сорри.
------------------
P.S. А пока вторая часть задачи. Пусть левый шар -- это сфера (оболочка), которая сама весит пренебрежимо мало и наполнена воздухом, а правый шар сделан из материала в два раза плотнее воды. Насколько нужно вытянуть правый шар из воды, чтобы весы остались в равновесии (оба стакана давили бы на шашки весов с одинаковыми силами)?

 

[Мурашка]

Re: Кто решит задачку по физике?

В натуре :lol: Как просто оказывается :roll:

 

[Prosperity]

Re: Кто решит задачку по физике?

При всем уважении, Alex, ответом к этой задаче может быть только детальное объяснение всей гаммы воздействий, происходящих в стаканах.

 

[Prosperity]

Re: Кто решит задачку по физике?

Alex, вторая задача - это просто дополнительный вопрос о тех же силах, что и в первой.
По моей логике (кардинально отличной от логики первого, как Вы говорите, тоже правильного ответа) левый стакан меняет свое давление на весы только на вес самого шарика, а не потому, что шарик тянет. Если по новым условиям задачи шарик - невесомая сфера, то и давление на весы в левом стакане не изменится. Вода выталкивает его с той же силой, с какой она сама давит на дно (весы).
Чтобы и в правом стакане ничего не изменилось шарик, который в два раза плотнее воды, надо вынуть полностью. Если он хоть чуть-чуть погружен в воду - значит, не весь его вес приходится на подвешивающую веревку, а часть опирается на воду (=дно стакана=весы).

 

[Энни]

Re: Кто решит задачку по физике?

Вот что ответил мой одногруппник, чьей логике я доверяю.

"У левого шарика есть вес (он появился благодаря гравитации, и никто у него это не отберет, пока он на Земле). Вектор направлен вниз.
Есть выталкивающая сила Архимеда, направленная вверх.
Есть сила опоры, предоставляемая ниткой - она равна выталкивающей силе Архимеда.
В итоге есть сила вниз.

У правого шарика есть вес. Вектор вниз.
Есть сила опоры (нитка) - нейтрализует вес. Вектор вверх.
Есть выталкивающая сила Архимеда (для шарика вверх, для стакана - вниз).
Итого - сила вниз.

В результате сравниваются две силы - вес легкого шарика против силы Архимеда справа (вес воды, равной объему шара).
Поскольку левый шар легче воды такого же объема, сила справа окажется больше силы слева. Справа опустится."

И про продолжение:
"Правый шар нужно вынуть из воды целиком, тогда исчезнет сила Архимеда справа, вес будет изначальным.
Левая сфера с воздухом, привязанная за нитку, не изменяет вес левого стакана, если сама сфера имеет пренебрежительно малый вес)"

***
А на практике (я провела опыт) предмет, помещенный на подвесе в сосуд с водой, нехило так изменяет его вес. Для меня стало неожиданностью)))