Вопрос на миллион..
Увеличивается ли нагрузка на опоры моста-канала, если по нему проплывает корабль? Если увеличивается, то на сколько?
1. Удельная плотность судна по определению меньше плотности воды - судно держится на поверхности воды, за счет того, что вода его выталкивает. Отсюда очевидно, что вес судна приложен к опоре - воде, а не к мосту, в данном случае (это если говорить о системе Вода-Канал-Судно).
2. Далее, в системе судно-вода-канал - судно оказывает давление на воду, вода оказывает давление всем своим весом на ДНО и стенки канала, но судно ни коим образом своим весом не оказывает давления на дно канала, его вес скомпенсирован силой Архимеда.
3. Опоры в эту систему не входят - на опоры оказывает давление только МАССА КАНАЛ + МАССА ВОДЫ. Масса корабля компенсирована его плавучестью (см. п. 2) - если бы он утонул и ушел на дно канала - то его масса уже оказывала бы действия на опоры совместно с массой канала и воды.
4. Соответсвенно куда и как девается масса корабля - п. 2, плюс нужно учесть тот факт, что по закону о сообщающихся сосудах - объем воды вытесненный кораблем за пределы канала - равняется объему погруженной подводной части корабля, но так как удельная плотность воды больше, то можно утверждать, что в данной случае МАССА ВОДЫ В КАНАЛЕ СТАНЕТ ДАЖЕ МЕНЬШЕЙ, ЧЕМ БЫЛА ДО ТОГО, КАК КОРАБЛЬ ЗАПЛЫЛ В КАНАЛ. Так что, по факту вес действующий на опоры уменьшиться.
Ну и в заключении - любителям примеров с ванной.
Стоит ванна полная до краев водой, она стоит на ножках, которые опираются на пол.
Вы зашли в ванную, нагрузка на пол ванной - увиличилась на ВАШ ВЕС, в том месте, где вы стоите, пока в нее не залезли. Нагрузка на ножки ванной не увеличилась.
Вы залезли в эту ванну. ВОДА ИЗ ВАННЫ ПРОЛИЛАСЬ (ванна то была полная). Из ванной вылился объем - равный объему вашего тела, так как тело все-таки плавучая штука, то плотность воды - выше плотности тела, как следствие в том же объеме было большая масса, чем та, которая залезла в ванну. Нагрузка на ПОЛ ВАННОЙ ОСТАЛОСЬ ВООБЩЕ В ПРИНЦИПЕ ТОЙ ЖЕ, А ВОТ НА ОПОРЫ - НА НОЖКИ ВАННОЙ - однозначно уменьшилось, теперь в ванной меньшая масса, ну и соответсвенно вес гораздо меньше, который приложен к опорам.
Можно развить тему с использованием сообщающихся ванн :) одна из которых расположена в соседской квартире, но я думаю приведенного примера достаточно
2. Далее, в системе судно-вода-канал - судно оказывает давление на воду, вода оказывает давление всем своим весом на ДНО и стенки канала, но судно ни коим образом своим весом не оказывает давления на дно канала, его вес скомпенсирован силой Архимеда.
3. Опоры в эту систему не входят - на опоры оказывает давление только МАССА КАНАЛ + МАССА ВОДЫ. Масса корабля компенсирована его плавучестью (см. п. 2) - если бы он утонул и ушел на дно канала - то его масса уже оказывала бы действия на опоры совместно с массой канала и воды.
4. Соответсвенно куда и как девается масса корабля - п. 2, плюс нужно учесть тот факт, что по закону о сообщающихся сосудах - объем воды вытесненный кораблем за пределы канала - равняется объему погруженной подводной части корабля, но так как удельная плотность воды больше, то можно утверждать, что в данной случае МАССА ВОДЫ В КАНАЛЕ СТАНЕТ ДАЖЕ МЕНЬШЕЙ, ЧЕМ БЫЛА ДО ТОГО, КАК КОРАБЛЬ ЗАПЛЫЛ В КАНАЛ. Так что, по факту вес действующий на опоры уменьшиться.
Ну и в заключении - любителям примеров с ванной.
Стоит ванна полная до краев водой, она стоит на ножках, которые опираются на пол.
Вы зашли в ванную, нагрузка на пол ванной - увиличилась на ВАШ ВЕС, в том месте, где вы стоите, пока в нее не залезли. Нагрузка на ножки ванной не увеличилась.
Вы залезли в эту ванну. ВОДА ИЗ ВАННЫ ПРОЛИЛАСЬ (ванна то была полная). Из ванной вылился объем - равный объему вашего тела, так как тело все-таки плавучая штука, то плотность воды - выше плотности тела, как следствие в том же объеме было большая масса, чем та, которая залезла в ванну. Нагрузка на ПОЛ ВАННОЙ ОСТАЛОСЬ ВООБЩЕ В ПРИНЦИПЕ ТОЙ ЖЕ, А ВОТ НА ОПОРЫ - НА НОЖКИ ВАННОЙ - однозначно уменьшилось, теперь в ванной меньшая масса, ну и соответсвенно вес гораздо меньше, который приложен к опорам.
Можно развить тему с использованием сообщающихся ванн :) одна из которых расположена в соседской квартире, но я думаю приведенного примера достаточно
раскрыть ветку (88)
Разве сила Архимеда не определяет лишь особенности того, как именно опирается корабль на воду?
Я бы сказал, что на самом деле без корабля вес обеспечивается просто объемом воды, а в случае, когда плывет корабль масса воды равная массе корабля вытесняется из моста.
Однако не факт, что вся вода моментально вытесняется. Это происходит с некоторой скоростью, так что пока корабль будет проходить мост, уровень воды может быть выше, как и нагрузка на опоры.
На счет уменьшения массы воды в канале вы, конечно, правы, но она уменьшится не более, чем на массу корабля. Так что, как мне кажется, меньше вес на опоры не станет.
Я бы сказал, что на самом деле без корабля вес обеспечивается просто объемом воды, а в случае, когда плывет корабль масса воды равная массе корабля вытесняется из моста.
Однако не факт, что вся вода моментально вытесняется. Это происходит с некоторой скоростью, так что пока корабль будет проходить мост, уровень воды может быть выше, как и нагрузка на опоры.
На счет уменьшения массы воды в канале вы, конечно, правы, но она уменьшится не более, чем на массу корабля. Так что, как мне кажется, меньше вес на опоры не станет.
раскрыть ветку (3)
Не понял, почему это на опоры стало меньше нагрузки? Я же не по поверхности ванны плаваю, а прямо в ней лежу.
P.s.:Возможно, просто пример неудачный
P.s.:Возможно, просто пример неудачный
раскрыть ветку (6)
ну может он и имел в виду, что человек в ванной будет держаться на плаву, особенно если наберёт воздуха в лёгкие
раскрыть ветку (1)
Потому что МАССА вода+тело в том же объеме МЕНЬШЕ чем чистая вода в том же объеме. Для человеческого тела по крайней мере.
раскрыть ветку (3)
Ну ну не надо так, как ты объяснишь тогда почему люди тонут? По опыту могу сказать, что человек держится на плаву только за счёт легких полных воздуха, однако в реальности мы постоянно дышим, и только в определенный небольшой момент мы становимся легче воды, из этого можно сказать что сила давящая на ножки и пол становится больше, когда тело в ванной
раскрыть ветку (2)
Ну вообще трупы всплывают :), а что бы они не всплывали - проделывается ряд не безизвесных действий.
Или после смерти человек становится легче, чем перед? :) (на массу души например :) ). Шучу конечно, человек потому и тонет, что в живом виде у него плотность выше. А в мертвом всплывает как подводная лодка - так как начинаются процессы разложения в организме, которые раздувают труп газами - увеличивая его объем и уменьшая плотность.
На самом деле с человеком я пример привел с оговоркой, что мы допускаем, тот факт, что плотность человека меньше чем плотность воды, а это увы не так. Но можете в этом примере заменить человека любым равным ему по объему предметом с плотностью ниже чем у воды.
Или после смерти человек становится легче, чем перед? :) (на массу души например :) ). Шучу конечно, человек потому и тонет, что в живом виде у него плотность выше. А в мертвом всплывает как подводная лодка - так как начинаются процессы разложения в организме, которые раздувают труп газами - увеличивая его объем и уменьшая плотность.
На самом деле с человеком я пример привел с оговоркой, что мы допускаем, тот факт, что плотность человека меньше чем плотность воды, а это увы не так. Но можете в этом примере заменить человека любым равным ему по объему предметом с плотностью ниже чем у воды.
раскрыть ветку (1)
Вес действующий на опоры не уменьшится. Рассуждения о том, что раз плотность корабля меньше плотности воды, то вес должен уменьшится не корректны. Дело в том, что сила действующая на дно канала определяется только уровнем воды. Конкретно она равна ?*g*h*S, где ? - плотность воды, g - ускорение свободного падения, h - уровень воды в канале и S - площадь дна канала. Т.к. уровень воды не изменился, сила действующая на дно не изменилась. И для этой силы безразлично стал уровень воды таким из-за наличия в воде некого тела, или он изначально был таким. В реальности корабль создает перед собой небольшой бугор, соответственно уровень воды слегка увеличивается и давление на дно (и на опоры) тоже слегка увеличивается.
Кроме того подтвердить вышеизложенное может простой мысленный эксперимент. Допустим корабль создает меньшее давление, чем столб жидкости рядом с кораблем. Тогда вода будет выталкивать корабль, затекая под него пока давление не выровняется. Если же корабль создает давление большее, чем столб жидкости рядом, то корабль начнет опускаться, выталкивая воду. Таким образом давление на дно в том месте где есть корабль такое же как рядом с ним.
Кроме того подтвердить вышеизложенное может простой мысленный эксперимент. Допустим корабль создает меньшее давление, чем столб жидкости рядом с кораблем. Тогда вода будет выталкивать корабль, затекая под него пока давление не выровняется. Если же корабль создает давление большее, чем столб жидкости рядом, то корабль начнет опускаться, выталкивая воду. Таким образом давление на дно в том месте где есть корабль такое же как рядом с ним.
раскрыть ветку (15)
Чисто инстинктивно (с физикой в школе было отлично, но практики уже давно не было) это звучит разумнее, чем те другие ответы, которые я здесь прочитал. Спасибо за разбор.
Чой то?! Если мы считаем вес действующий на точку опоры, то он будет равен (массе жидкости над точкой опоры+куску массы корабля над точкой опоры+куску самого канала, который на этой точке опоры покоится)*g. Как то собственно так. А бугор, это не вытесненная жидкость - это волна.
раскрыть ветку (11)
Сила действующая на дно канала не изменяется - сила действующая на опоры не меняется. Есть ли там кусок корабля, или нет - это неважно, т.к. корабль создает на единицу площади такую же силу, как и кусок жидкости, что собственно является законом Архимеда и видно из мысленного эксперимента.
Бугор действительно является волной, я и не говорил об обратном. Тем не менее уровень воды перед кораблем из-за этой волны чуть-чуть увеличивается, так что давление на дно канала под бугром чуть-чуть увеличивается.
Бугор действительно является волной, я и не говорил об обратном. Тем не менее уровень воды перед кораблем из-за этой волны чуть-чуть увеличивается, так что давление на дно канала под бугром чуть-чуть увеличивается.
ещё комментарии
Волна не может быть потоком частиц. Поток частиц не может быть волной. Отсюда вывод :) - это по поводу волн.
По поводу плавучести. Конечно же, при положительной плавучести (если плотность позволяет - куску свинца, например не позволит) вытесняется объем РАВНЫЙ по обхему и весу (НЕ МАССЕ) погруженной части тела, но вес КОРАБЛЯ, действует НА ОПОРУ, т.е, на воду. В то же время, я думаю, что вы не будете спорить, с тем фактом, что МАССА вытесненной воды будет КУДА БОЛЬШЕ (плотность то того же объема корабля меньше, чем плотность вытесненной воды...).
Далее, если вода вытеснялась бы в объеме створа - канала, то вопросов бы не было, просто уровень в канале бы поднялся и все, но вода то вытесняется в куда больший объем - всего русла реки. Понятно, что скорость вытеснения не мнгновенная, так и корабль не в раз в створе канала оказывается..
По поводу плавучести. Конечно же, при положительной плавучести (если плотность позволяет - куску свинца, например не позволит) вытесняется объем РАВНЫЙ по обхему и весу (НЕ МАССЕ) погруженной части тела, но вес КОРАБЛЯ, действует НА ОПОРУ, т.е, на воду. В то же время, я думаю, что вы не будете спорить, с тем фактом, что МАССА вытесненной воды будет КУДА БОЛЬШЕ (плотность то того же объема корабля меньше, чем плотность вытесненной воды...).
Далее, если вода вытеснялась бы в объеме створа - канала, то вопросов бы не было, просто уровень в канале бы поднялся и все, но вода то вытесняется в куда больший объем - всего русла реки. Понятно, что скорость вытеснения не мнгновенная, так и корабль не в раз в створе канала оказывается..
раскрыть ветку (3)
Мы о разных волнах говорим. И, если в электромагнитных волнах перемещения частиц не происходит, то в морских волнах частицы реально перемещаются (и не только в вертикальной плоскости). Но этот вопрос я обсуждать не собираюсь. Важно, что бугор перед движущимся в воде объектом вполне реален, что можно наблюдать, например частично погрузив тарелку в ванну с водой и начав ее двигать.
И масса вытесненной воды роль на давление оказываемое на дно канала не играет. Важна только высота уровня воды. Если корабль будет двигаться медленно, то уровень воды будет оставаться постоянным и сила не изменится.
Погруженная часть корабля легче, чем тот же объем жидкости. Но на воду оказывает давление весь корабль, а не только его погруженная часть. И как раз весь корабль будет оказывать такое же давление на окружающую воду, какое оказывала бы вода, если бы она была на месте погруженной части корабля.
И масса вытесненной воды роль на давление оказываемое на дно канала не играет. Важна только высота уровня воды. Если корабль будет двигаться медленно, то уровень воды будет оставаться постоянным и сила не изменится.
Погруженная часть корабля легче, чем тот же объем жидкости. Но на воду оказывает давление весь корабль, а не только его погруженная часть. И как раз весь корабль будет оказывать такое же давление на окружающую воду, какое оказывала бы вода, если бы она была на месте погруженной части корабля.
ещё комментарии
Я правильно понимаю, что последний абзац говорит о том, что надводная часть корабля может быть тяжелее подводной?
раскрыть ветку (1)
да, может
Если плотность корабля будет меньше половины плотности воды, то так и будет. Если говорить о реальности то такой корабль может опрокинуться, поэтому центр тяжести реально существующего корабля обычно ниже уровня воды.
Если плотность корабля будет меньше половины плотности воды, то так и будет. Если говорить о реальности то такой корабль может опрокинуться, поэтому центр тяжести реально существующего корабля обычно ниже уровня воды.
ещё комментарии
ещё комментарии
По твоей логике корабль должен быть затоплен и передвигаться по дну. В твоем уравнении ты должен был вычесть еще ту массу воды сколько вытеснил ее корабль, а она в свою очередь равна массе корабля, следовательно давление на опору не изменится
раскрыть ветку (5)
Она не равно массе корабля и равнятся ей в принципе не может, я ниже ответил, могу продублировать ответ:
"Давайте рассуждать логически. Пусть масса воды в канале 200 тонн. Масса корабля 100 тонн. Корабль не тонет, значит он вытеснит 100 тонн воды которые заменит собственным весом в 100 тонн. После того как он покинет канал, в него вернётся 100 тонн воды. Отсюда - масса содержимого канала (вода, вода+корабль) и, как следствие, нагрузка на опоры, остается неизменной, те же самые 200 тонн.
ответить
0 deepreg отправлено3 секунды назад к посту Вопрос на миллион.. #
Это абсолютно не значит, что корабль вытеснит 100 тонн воды. Если он вытеснит сто тонн воды, то он скроется по мачты в воде. К тому же учитывайте соотношение удельной плотности, которая у КОРАБЛЯ выше чем у ВОДЫ.
Если бы было по вашему, то кораблей бы не было, плавали бы только подводные лодки - и чем тяжелее, тем глубже.
Могу напомнить процесс "понижения плотности" подводной лодки - балластные отсеки продуваются воздухом, как итог, на тот же объем - масса становится меньше, плотность уменьшается и лодку выталкивает архимедовой силой вверх."
"Давайте рассуждать логически. Пусть масса воды в канале 200 тонн. Масса корабля 100 тонн. Корабль не тонет, значит он вытеснит 100 тонн воды которые заменит собственным весом в 100 тонн. После того как он покинет канал, в него вернётся 100 тонн воды. Отсюда - масса содержимого канала (вода, вода+корабль) и, как следствие, нагрузка на опоры, остается неизменной, те же самые 200 тонн.
ответить
0 deepreg отправлено3 секунды назад к посту Вопрос на миллион.. #
Это абсолютно не значит, что корабль вытеснит 100 тонн воды. Если он вытеснит сто тонн воды, то он скроется по мачты в воде. К тому же учитывайте соотношение удельной плотности, которая у КОРАБЛЯ выше чем у ВОДЫ.
Если бы было по вашему, то кораблей бы не было, плавали бы только подводные лодки - и чем тяжелее, тем глубже.
Могу напомнить процесс "понижения плотности" подводной лодки - балластные отсеки продуваются воздухом, как итог, на тот же объем - масса становится меньше, плотность уменьшается и лодку выталкивает архимедовой силой вверх."
раскрыть ветку (4)
На счет первого я тебе то же самое говорю. Но так почему в первом твоем комментарии ты утверждаешь: "Так что, по факту вес действующий на опоры уменьшиться." А сейчас говоришь об обратном.
На счет второго я не согласен если корабль весит 100 тонн, то он и вытеснит эти 100 тонн воды, но он не уйдет на дно т.к. объем воды с этой массой меньше, чем объем корабля с такой же массой, за счет этого они и держатся на плаву
На счет второго я не согласен если корабль весит 100 тонн, то он и вытеснит эти 100 тонн воды, но он не уйдет на дно т.к. объем воды с этой массой меньше, чем объем корабля с такой же массой, за счет этого они и держатся на плаву
раскрыть ветку (3)
Я чуть чуть описался. Общая удельная плотность корабля конечно же меньше удельной плотности воды. И да, я по прежнему продолжаю утверждать, что при условии вытеснения из канала объема воды равного объему погруженной части корабля - нагрузка НА ОПОРЫ КАНАЛА (НЕ НА ДНО), уменьшится, так как уменьшится вес на них действующий.
раскрыть ветку (2)
У меня просто в голове не укладывается, вес чего ты убрал из канала, так чтобы нагрузка на опоры стала меньше? И как может нагрузка на дно и опоры быть разная?
раскрыть ветку (1)
Массу вытесненной кораблем воды. Которая из канал по любому куда-то делась, канал не закрытая банка, из него есть вход и выход, а вода антигравитационными свойствами не обладает и поэтому при прочих равных ей проще растекаться, чем течь вверх, если это не замкнутый сосуд.
Легко :) вес прикладывается к опоре... А сваи являются опорой в данном случае только для дна канала, а вот вода уже на дно давит. Можно еще порассуждать о площадях на которые эти веса распределяются :)
Ну и по поводу веса и массы в канале еще раз себя же процитирую :
"вы забываете о том факте, что вес то компенсируется архимедовой силой, который на воду, а не на опоры действует. А на опоры будет, повторюсь действовать вес равный (Vводывканале*Pводывканале+Мкорабля+Mруслаканала)*g. (объемы воды за минусом вытесненной)
Теперь давайте дальше чуть шагнем
Не вызывает надеюсь сомнения, что Vкорабля*Pкорабля<Vкорабля*Pводы?
отсюда не сложно убедится что
Vканал*Pводы>(Vканала-Vкорабля)*Pводы+Мкорабля.
что и требовалось доказать :) "
Легко :) вес прикладывается к опоре... А сваи являются опорой в данном случае только для дна канала, а вот вода уже на дно давит. Можно еще порассуждать о площадях на которые эти веса распределяются :)
Ну и по поводу веса и массы в канале еще раз себя же процитирую :
"вы забываете о том факте, что вес то компенсируется архимедовой силой, который на воду, а не на опоры действует. А на опоры будет, повторюсь действовать вес равный (Vводывканале*Pводывканале+Мкорабля+Mруслаканала)*g. (объемы воды за минусом вытесненной)
Теперь давайте дальше чуть шагнем
Не вызывает надеюсь сомнения, что Vкорабля*Pкорабля<Vкорабля*Pводы?
отсюда не сложно убедится что
Vканал*Pводы>(Vканала-Vкорабля)*Pводы+Мкорабля.
что и требовалось доказать :) "
ещё комментарии
пример с ванной некорректен т.к. в ванной вода вылилась за пределы ванной, а в русле канала вода остается в пределах канала и вытекать из канала она будет не слишком быстро т.к. скорость вытекания ограничена. Поэтому на время присутствия корабля в канале уровень воды в нем поднимается. Выше вода - выше давление на дно.
раскрыть ветку (6)
Пример с ванной абсолютно корректен. Вода была вытеснена, если бы система была закрыта то она была бы вытеснена вверх, так как русло длинное, вполне естественно что вытеснятся она будет туда, куда проще - в назад и вперед. Т.е. не в пределы створа канала, а ЗА НЕГО.
Это первый момент. Второй момент, вес приложенный К ДНУ канала, НЕ РАВЕН весу приложенному к ОПОРАМ канала. Вес всегда прилагается к опорам. А вот уже ВЕС самого канала приложен к опорам. Вес равен - mg=кг*м/с2
Это первый момент. Второй момент, вес приложенный К ДНУ канала, НЕ РАВЕН весу приложенному к ОПОРАМ канала. Вес всегда прилагается к опорам. А вот уже ВЕС самого канала приложен к опорам. Вес равен - mg=кг*м/с2
раскрыть ветку (5)
вода будет вытесняться назад, вперед, влево, вправо, вниз (во все доступные стороны), а не только назад и вперед. Это первый момент.
Второй момент, опоры держат вес канала и вес содержимого канала. У тебя вошел корабль, вес содержимого канала вырос, вода вытекать будет долго, поэтому вес на опоры вырос и по мере вытекания воды будет уменьшаться.
А с ванной пример кривой потому что в канале вода не переливается через его боковые стенки, она перераспределяется в пределах канала и его русла с конечной скоростью.
Второй момент, опоры держат вес канала и вес содержимого канала. У тебя вошел корабль, вес содержимого канала вырос, вода вытекать будет долго, поэтому вес на опоры вырос и по мере вытекания воды будет уменьшаться.
А с ванной пример кривой потому что в канале вода не переливается через его боковые стенки, она перераспределяется в пределах канала и его русла с конечной скоростью.
раскрыть ветку (4)
Ну на самом деле, если вода покинула створ канала, то нам до фени, перелилась она через бортики или ушла в русло реки, главное в канале ее уже нет. И ее масса, а соответственно и вес в участие в том, что происходит с опорами канала роли уже не играют, именно об этом я и говорил, когда писал о ванной, не важно куда делась из нее вода, важен факт, что ее там уже нет.
А масса вытесненной воды куда больше чем масса погруженной части корабля - я думаю это сомнений не возникает, как итог, общая масса содержимого створа канала УМЕНЬШИТЬСЯ хоть на сколько-то. Да и корабль, повторюсь, в канал никто не бросает с размаху :) он там по мере движения воду вытеснял :).
А масса вытесненной воды куда больше чем масса погруженной части корабля - я думаю это сомнений не возникает, как итог, общая масса содержимого створа канала УМЕНЬШИТЬСЯ хоть на сколько-то. Да и корабль, повторюсь, в канал никто не бросает с размаху :) он там по мере движения воду вытеснял :).
раскрыть ветку (3)
смысл в том что в канале она есть т.к. скорость покидания канала водой весьма небольшая.
Попробую по другому объяснить:
Вот есть канал, у него есть сечение поперечное.
Вплывает корабль, поперечное сечение канала уменьшилось на величину сечения подводной части корабля.
Т.к. расход воды в канале не изменился, а сечение для воды уменьшилось, то по бокам корабля скорость воды выше и ее высота чуть больше чем там где корабля нет. Помимо этого кораблю излишки воды вытесняет во все стороны. Т.е. и скорость увеличилась, и воды стало больше в этом зауженном месте. Уровень слегка поднимется как ни крути.
Попробую по другому объяснить:
Вот есть канал, у него есть сечение поперечное.
Вплывает корабль, поперечное сечение канала уменьшилось на величину сечения подводной части корабля.
Т.к. расход воды в канале не изменился, а сечение для воды уменьшилось, то по бокам корабля скорость воды выше и ее высота чуть больше чем там где корабля нет. Помимо этого кораблю излишки воды вытесняет во все стороны. Т.е. и скорость увеличилась, и воды стало больше в этом зауженном месте. Уровень слегка поднимется как ни крути.
раскрыть ветку (2)
Ну во первых, канал не может пропустить в единицу времени воды, больше чем его объем, все остальное ведет к наводнению :) . Поперечное сечение здесь вообще ни при чем, имеет значение ОБЪЕМ канала, через который проходит вода, и, повторюсь, прохождение через канал объема больше чем объем русла самого канала НЕВОЗМОЖНО физически - вы не сможете при обычных условиях налить в бутылку объемом 1 литр, воды больше чем 1 литр, хоть убейтесь, с какой бы скоростью вы ее не лили, больше чем литр туда воды не войдет.
По поводу вытеснения воды я уже говорил. Он ее вытесняет постепенно в данном объеме, по мере своего прохождения канала, там нет мгновенного вытеснения и мгновенно так сказать падения пропускной способности канала. Просто объем пропускаемой каналом воды уменьшится на объем подводной части корабля, и все, а остальная вода так сказать будет ждать :) пока корабль оттуда не уплывет, что бы пропускаться в прежних объемах.
По поводу вытеснения воды я уже говорил. Он ее вытесняет постепенно в данном объеме, по мере своего прохождения канала, там нет мгновенного вытеснения и мгновенно так сказать падения пропускной способности канала. Просто объем пропускаемой каналом воды уменьшится на объем подводной части корабля, и все, а остальная вода так сказать будет ждать :) пока корабль оттуда не уплывет, что бы пропускаться в прежних объемах.
раскрыть ветку (1)
раскрыть ветку (21)
yurasik1 правильно написал. Автор сам себя запутал. В его примере с ванной вода выливается ЗА пределы ванны и выходит из системы. Но в случае с кораблем так было бы, только если до спуска корабля на воду вода в канале была у самого края его бортов и при погружении корабля она бы вылилась за его пределы.
Как только корабль был спущен на воду произошло выравнивание толщи воды и поэтому мы тут не будем иметь эффект поднятия уровня воды. Поэтому в целом нагрузка на опору не изменится. Т.к. кораблю можно рассматривать как кусок той же воды, не выходящий за ее пределы, но в твердой форме. Так же есть побочные слабые силы. Например тот момент, что корабль толкает перед собой воду и локально увеличивает нагрузку перед собой. Но при этом за кораблем она будет уменьшаться. Волны, образующиеся от него, ударяют в стенки и т.п. явления связанные с его движением. Если бы кораблю просто дрейфовал, то эти эффекты были почти нулевыми и связаны только с различной инерцией и влиянием верта.
Если бы канал был местом спуска корабля на воду ,то первое время ,до выравнивания уровня воды, нагрузка бы возрасла.
Как только корабль был спущен на воду произошло выравнивание толщи воды и поэтому мы тут не будем иметь эффект поднятия уровня воды. Поэтому в целом нагрузка на опору не изменится. Т.к. кораблю можно рассматривать как кусок той же воды, не выходящий за ее пределы, но в твердой форме. Так же есть побочные слабые силы. Например тот момент, что корабль толкает перед собой воду и локально увеличивает нагрузку перед собой. Но при этом за кораблем она будет уменьшаться. Волны, образующиеся от него, ударяют в стенки и т.п. явления связанные с его движением. Если бы кораблю просто дрейфовал, то эти эффекты были почти нулевыми и связаны только с различной инерцией и влиянием верта.
Если бы канал был местом спуска корабля на воду ,то первое время ,до выравнивания уровня воды, нагрузка бы возрасла.
раскрыть ветку (18)
раскрыть ветку (16)
раскрыть ветку (15)
а что, корабль по вам плывет? Если по вам, то вас безусловно раздавит. А так, он по воде плывет и его вес действует на воду а не на вас. Вес всегда приложен к опоре.
раскрыть ветку (14)
Вы написали:
"МАССА ВОДЫ В КАНАЛЕ СТАНЕТ ДАЖЕ МЕНЬШЕЙ, ЧЕМ БЫЛА ДО ТОГО, КАК КОРАБЛЬ ЗАПЛЫЛ В КАНАЛ. Так что, по факту вес действующий на опоры уменьшиться."
По такой логике, как у вас ,если по каналу шириной 1 метр и глубиной 1 метр, проплывет корабль шириной 90см и высотой подводной части (прямоугольной формы) 90см. А длина корабля будет больше длины канала, то нагрузка на канал нужно рассчитывать из оставшихся 10см воды по периметру?
"МАССА ВОДЫ В КАНАЛЕ СТАНЕТ ДАЖЕ МЕНЬШЕЙ, ЧЕМ БЫЛА ДО ТОГО, КАК КОРАБЛЬ ЗАПЛЫЛ В КАНАЛ. Так что, по факту вес действующий на опоры уменьшиться."
По такой логике, как у вас ,если по каналу шириной 1 метр и глубиной 1 метр, проплывет корабль шириной 90см и высотой подводной части (прямоугольной формы) 90см. А длина корабля будет больше длины канала, то нагрузка на канал нужно рассчитывать из оставшихся 10см воды по периметру?
раскрыть ветку (13)
Где я такое сказал?
Максимальная нагрузка на опоры должна быть расчитана исходя из общей массы русла канала+общая масса воды в полностью заполненном водой канале.
А в приведенных вами условиях, если уж корабль плывет, не скребет по дну и вода его держит, то в момент прохождения корабля нагрузка на опоры будет куда меньше, нежели в канале без такого корабля, но полном воды.
Максимальная нагрузка на опоры должна быть расчитана исходя из общей массы русла канала+общая масса воды в полностью заполненном водой канале.
А в приведенных вами условиях, если уж корабль плывет, не скребет по дну и вода его держит, то в момент прохождения корабля нагрузка на опоры будет куда меньше, нежели в канале без такого корабля, но полном воды.
раскрыть ветку (12)
Вот вы только что это повторили.
1.Откуда появилась разница между "куском воды" равный объему подводной части корабля и самим кораблем?
2.В чем, по вашему мнению отличия между ними? Вы ведь отдаете себе отчет, что этот кусок воды весит ровно столько же, как и судно?
3.В таком случае, почему нагрузка на канал изменится?
1.Откуда появилась разница между "куском воды" равный объему подводной части корабля и самим кораблем?
2.В чем, по вашему мнению отличия между ними? Вы ведь отдаете себе отчет, что этот кусок воды весит ровно столько же, как и судно?
3.В таком случае, почему нагрузка на канал изменится?
раскрыть ветку (11)
В пункте 1. Ошибся. Конечно же масса воды будет больше чем масса того же объема полого шара.
1. Из законов физики. Тело помещенное в сосуд с жидкостью вытесняет объем жидкости равный объему погруженной части тела. Думаю вы не будете спорить, что 1 кубический метр воды будет по массе меньше нежели 1 кубический метр полого шара из нержавейки?
2. Я как раз отдаю себе отчет в том, что он (кусок воды) не имеет той же массы, как погруженная в воду часть судна, равная по объему тому же куску воды. И отдаю отчет в том, что ВЕС (не массу прошу заметить) приложенную к воде компенсирует сила Архимеда, что и обеспечивает кораблю положительную плавучесть.
3. Потому что вода вытеснится не в рамках самого канала, подняв уровень жидкости в нем и оставив то же количество воды в канале, а уйдет из канала, потому как законы физики за такой исход событий, иначе на удержание воды в незамкнутом объеме, что бы она не утекала, а поднимала уровень в канале придется приложить большую силу, чем сила тяжести действующая на эту воду. А тут и до вечного двигателя не далеко останется. А если уменьшиться масса воды в канале и эта масса будет БОЛЬШЕ чем масса корабля, то соответственно вес действующий на опоры уменьшится.
А пример внешнего воздействия на воду - лунные приливы, когда притяжение луны поднимает уровень воды, делая работу большую, чем выполняет сила тяжести, удерживая воду в обычном состоянии.
2. Я как раз отдаю себе отчет в том, что он (кусок воды) не имеет той же массы, как погруженная в воду часть судна, равная по объему тому же куску воды. И отдаю отчет в том, что ВЕС (не массу прошу заметить) приложенную к воде компенсирует сила Архимеда, что и обеспечивает кораблю положительную плавучесть.
3. Потому что вода вытеснится не в рамках самого канала, подняв уровень жидкости в нем и оставив то же количество воды в канале, а уйдет из канала, потому как законы физики за такой исход событий, иначе на удержание воды в незамкнутом объеме, что бы она не утекала, а поднимала уровень в канале придется приложить большую силу, чем сила тяжести действующая на эту воду. А тут и до вечного двигателя не далеко останется. А если уменьшиться масса воды в канале и эта масса будет БОЛЬШЕ чем масса корабля, то соответственно вес действующий на опоры уменьшится.
А пример внешнего воздействия на воду - лунные приливы, когда притяжение луны поднимает уровень воды, делая работу большую, чем выполняет сила тяжести, удерживая воду в обычном состоянии.
раскрыть ветку (9)
в пункте 1 - очепятка. Не меньше, конечно же она будет больше - масса кубического метра воды.
раскрыть ветку (7)
Как я понял нагрузку на канал оказывает только подводная часть корабля? А надводная часть, своим весом, влияет только на поднятие общего уровня воды?
раскрыть ветку (6)
раскрыть ветку (5)
Подводная часть корабля занимает объем Х. Правильно ли я понимаю, что вес воды в объеме Х равен весу всего корабля?
раскрыть ветку (4)
раскрыть ветку (3)
Ну как же так. По закону Архимеда, погружённое тело плавает в равновесии, когда его вес равен весу вытесненного им объёма жидкости.
раскрыть ветку (2)
:) Перечитайте закон. Если бы было так, как вы говорите - то корабль бы погрузился целиком в воду и плавал бы в районе поверхности - как подводная лодка - для подводной лодки это справедливо.
раскрыть ветку (1)
Сила Архимеда действует на тело вертикально вверх и равна весу вытесненной телом воды. Представим спуск корабля на воду. Если корабль весит 10т то сила его тяжести направлена вниз с силой в 10т. Сила тяжести тащит корабль вниз. Корабль вытесняет воду. Когда вес вытесненной воды становится равен 10т то сила тяжести корабля и сила Архимеда выравниваются. Имеем систему Fтяж=Fа. Вы утверждаете, что вес воды, вытесненный телом, больше веса корабля или меньше (из ответа "он больше" нельзя сделать однозначный вывод). В первом случае, если получается, что Fа>Fтяж. И в следствии этого корабль должен начать подниматься и в процессе подъема Fa будет уменьшаться до равенства Fтяж. Во втором случае корабль начнет опускаться.
Равенство Fа=Fтяж может нарушить только другая сила. Но об этом вы ничего не говорили и самому мне в голову ничего существеннее силы поверхностного натяжения не приходит. Но она в таких масштабах не играет никакой роли.
А тот факт, что корабль "плавучий", тебя не смущает? Вес верхней части корабля? он ведь не целиком туда помещён. Так что ты перемудрил. В самом самом начале.
раскрыть ветку (4)
Давайте с терминами разберемся. Вес или масса? Вес действует на ОПОРУ. Опора в данном случае вода. А масса - это масса.
раскрыть ветку (3)
опора в данном случае сам канал, ибо веса мы сравниваем вытесненной воды и верхней части корабля. и да, не массы, а веса, я правильно написал, мы говорим о силе воздействия.
раскрыть ветку (2)
Так дьявол он ведь в мелочах :) вы забываете. что объем вытесняется равный объему подводной части - например 100 куб. метров. А вот плотность этого объема у корабля и воды разная - т.е. на 100 метров этого объема у корабля приходится 20000 кг, а у воды на эти же сто кубических метров 100 тыс. кг.
раскрыть ветку (1)
я не забываю, это вы заблуждаетесь в отношении веса. все дело в плавучести - вес надводной части корабля равен весу вытесненного объема воды подводной частью корабля.
раскрыть ветку (3)
раскрыть ветку (2)
раскрыть ветку (1)
Мне повезло :) нас физике и математике очень хорошо учили. Ну и пользоваться полученными знаниями в то время учили хорошо.
тело плавает только пока в легких есть воздух. в совокупности же, плотность тела выше плотности воды, и должно тонуть.
и с какого перепуга нагрузка на ножки ванной уменьшится, если "Нагрузка на ПОЛ ВАННОЙ ОСТАЛОСЬ ВООБЩЕ В ПРИНЦИПЕ ТОЙ ЖЕ"
и с какого перепуга нагрузка на ножки ванной уменьшится, если "Нагрузка на ПОЛ ВАННОЙ ОСТАЛОСЬ ВООБЩЕ В ПРИНЦИПЕ ТОЙ ЖЕ"
раскрыть ветку (2)
Видимо имеется ввиду что вылившаяся вода попадет на пол и не прекратит на него давить, а вот на ножки ванной она уже не будет оказывать давление.
раскрыть ветку (1)
видимо разночтения возникли из-за неточности определений. я понял под полом ванны дно самой ванны (и соответственно, давление столба жидкости на него, которое не изменится, будем мы стоять рядом с ванной или плавать в ней). но если рассматривать ванную как изолированную комнату с полом - то точно так же, не будет разницы, стоим мы в комнате на полу, или плещемся в ванной. но если в полу есть отверстие для слива воды - тогда, да, вся вытесненная нами через край вода, равная массе тела, уйдет в водосток и в целом давление на пол ванной комнаты уменьшится на эту же величину.
По факту нагрузка не изменится. Ты помещаешь корабль прямо на мост, хотя он уже был помещён в реку намного раньше. И уровень воды с этого момента не изменился никак. И всё это действует только для статичной воды, тут нужен расчёт с течением и работой двигателя судна. Гидродинамика не просто так существует.
раскрыть ветку (1)
Так я с точки зрения статики по большей части и говорю :) я не претендую на совсем уж полностью реальную картину, тут и теория текучести жидкости нужна и гидродинамика и термех и сопромат, все нужно. Но собственно, что бы поспорить с экзаменатором или поговорить в первом приближении достаточно и школьного курса физики.
Ты написал очень много, но ереси редкой. Нагрузка на опоры уменьшится из-за того, что часть воды будет вытеснена и на столько же увеличится из-за того, что на воду будет давить чёртов корабль. Суммарная не изменится.
P.S. Что за новоизобретённая величина "удельная плотность"?
P.S. Что за новоизобретённая величина "удельная плотность"?
раскрыть ветку (7)
раскрыть ветку (6)
Вообще, удельными величинами называют величины, отнесённые к единице массы. Учитывая, что плотность -- это масса делить на объём, удельная плотность -- это просто единица делённая на объём. Вот только зачем нам такая величина никто не знает.
раскрыть ветку (5)
раскрыть ветку (4)
Да, пожалуй. Но чаще всего. Впрочем, я всё ещё не знаю, к чему отнести плотность, чтобы она обрела явственный физический смысл.
раскрыть ветку (3)
Имхо, плотность имеет понятный физический смысл. Но кванты куда веселее, например эффективная масса частицы может быть бесконечной, и бесконечно отрицательной ^^
раскрыть ветку (2)
Да и вообще, почти все законы на атомарном уровне доказаны эмпирически, но когда дело доходит до математического обоснования появляются нестыковки, которые исправляют дополнительными переменными, присваивая им какой-то "смысл", характеризующий систему. На этом фоне плотность как-то проще выглядит.
Что-то я не уловил тот момент, когда мы от ляпа про "удельную плотность" перешли к квантам? Или теперь я должен говорить не "момент", а "оператор момента"?
"но так как удельная плотность воды больше, то можно утверждать, что в данной случае МАССА ВОДЫ В КАНАЛЕ СТАНЕТ ДАЖЕ МЕНЬШЕЙ, ЧЕМ БЫЛА ДО ТОГО, КАК КОРАБЛЬ ЗАПЛЫЛ В КАНАЛ. Так что, по факту вес действующий на опоры уменьшиться" - бред. Корабль держится на поверхности, значит сила Архимеда компенсирует его вес. Если мы поместим его в емкость, наполненную до краев, выльется объем до ватер-линии, и его вес будет равен: вес корабля минус сила Архимеда. Нагрузка на опоры ножек не изменится. Но канал - не наполнен до краев, уровень воды поднимется на объем судна, который в воде. Следовательно нагрузка на опоры увеличится даже в момент погружения судна на воду до моста (увеличится не в сам момент погружения судна, а в момент когда волна от водоизмещения дойдет до моста). Ответ - нагрузка увеличится.
вот кто-то пишет про ванную, НО
НО!, из ванны выльется объём не вашего, а как минимум объём вашего тела без головы. (архимедова сила на голову действовать не будет)
Так и с кораблём, вытеснится только объём воды ниже ватерлинии.
Не думаю что корабль весит меньше объёма воды которую он вытесняет.
НО!, из ванны выльется объём не вашего, а как минимум объём вашего тела без головы. (архимедова сила на голову действовать не будет)
Так и с кораблём, вытеснится только объём воды ниже ватерлинии.
Не думаю что корабль весит меньше объёма воды которую он вытесняет.
DeepReg, поясни пожалуйста, следующий вывод, который пришел после прочтения твоего комментария. (Судя по всему ты шаришь в физике- вот и обращаюсь). Забудем про этот канал и т.д., меня немного другое интересует. Река- система открытая, поместили туда корабль, уровень поднялся на пару микрон. Давление на дно реки= высоте водяного столба. Так как корабль уменьшает высоту столба воды под собой на несколько метров (погруженная в воду часть корабля)- получается, если сравнить давление на дне реки и давление на дне реки под кораблем- давление под кораблем будет МЕНЬШЕ, чем давление на "соседних" частях дна, над которыми нет корабля. Так? Ответь, пожалуйста, минут 20 голову ломаю.
раскрыть ветку (2)
1. С какого перепугу поднялся уровень?
2. Давление для обычного состояния жидкости действительно равно pgh. С другой стороны для опоры фиолетово что на нее давит. Столб жидкости, или что-то иное. В данном случае на опору давит вес системы (масса корабля+масса воды+вес самого русла канала). Мы же говорим не о давлении на дно, а о давлении на опоры.
3. Если говорить о давлении :) то давление во все точки жидкости передается равномерно (один из законов гидродинамики).
2. Давление для обычного состояния жидкости действительно равно pgh. С другой стороны для опоры фиолетово что на нее давит. Столб жидкости, или что-то иное. В данном случае на опору давит вес системы (масса корабля+масса воды+вес самого русла канала). Мы же говорим не о давлении на дно, а о давлении на опоры.
3. Если говорить о давлении :) то давление во все точки жидкости передается равномерно (один из законов гидродинамики).
раскрыть ветку (1)
Не, не, не, я именно о давлении на дно. О давлении на опоры и т.д.- понятно. Я о том, что если поставить два манометра: один на дно, а второй на дно под кораблем, то под кораблем давление будет меньше, т.к. столб жидкости по высоте меньше (корпус корабля убирает несколько метров).