Автор Тема: Коричневый предмет в сосуде  (Прочитано 6126 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Ygrek

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 1500
    • Просмотр профиля
Коричневый предмет в сосуде
« : 03 Ноябрь 2016, 09:21:52 »
Опять про Архимеда.

В сосуд по его середине поместили параллелепипедный коричневый предмет, который перегородил этот сосуд как ворота шлюза, но внизу оставили крошечный зазор намного меньше H и h. Предмет закрепили. Затем слева налили воду. Вода может везде под предметом очень медленно перетекать слева направо (и наоборот). Ширина коричневого предмета W, а вглубь рисунка он простирается на расстояние D.

Зазор очень маленький, скорость перетекания воды, соответственно, тоже очень маленькая, так что всякими динамическими эффектами пренебрегаем.

Вопрос: Какая Архимедова сила действует на коричневый предмет в тот момент, когда слева уровень воды H, а справа h?
« Последнее редактирование: 03 Ноябрь 2016, 09:24:57 от Ygrek »
Пифагор сказал: "Ничему не удивляйся". Чё-то не получается.

Оффлайн Головолом

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 661
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Коричневый предмет в сосуде
« Ответ #1 : 03 Ноябрь 2016, 11:59:58 »
Этот коричневый предмет будет пытаться всплыть (видимо это основное предназначение "коричневых предметов  :crazy:) под действием силы Архимеда, равной W*D*(h-"высота щели")*g*"плотность жидкости"
А столб жидкости, находящийся выше h будет воздействовать на коричневый предмет в горизонтальном направлении.
Поправлюсь. Давление на "коричневый предмет" будет по всей высоте: от H до h оно будет увеличиваться, а от h и до дна будет постоянным.
« Последнее редактирование: 03 Ноябрь 2016, 16:23:01 от Головолом »

Оффлайн StrannikPiter

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 1720
    • Просмотр профиля
Re: Коричневый предмет в сосуде
« Ответ #2 : 03 Ноябрь 2016, 12:16:05 »
О! Да это же плот плывущий по реке! "Узнаю брата Колю"!  ;D
Но только не совсем, тут он закреплен и это немного меняет дело.

"всякими динамическими эффектами пренебрегаем"
Этого сделать не удастся, поскольку вода перетекая через щель будет испытывать сопротивление, и именно это сопротивление создаст градиент давления. Насколько линейным будет этот градиент сказать сложно, но если зазор узкий и равномерный по ширине, то больших турбулентностей там не будет, и поэтому условно будем считать давление распределенным равномерно. Тогда сила Архимеда:
FA = p*g*W*D*(H+h)/2

Оффлайн Ygrek

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 1500
    • Просмотр профиля
Re: Коричневый предмет в сосуде
« Ответ #3 : 03 Ноябрь 2016, 21:22:39 »
О! Да это же плот плывущий по реке! "Узнаю брата Колю"!  ;D
Но только не совсем, тут он закреплен и это немного меняет дело.

"всякими динамическими эффектами пренебрегаем"
Этого сделать не удастся, поскольку вода перетекая через щель будет испытывать сопротивление, и именно это сопротивление создаст градиент давления. Насколько линейным будет этот градиент сказать сложно, но если зазор узкий и равномерный по ширине, то больших турбулентностей там не будет, и поэтому условно будем считать давление распределенным равномерно. Тогда сила Архимеда:
FA = p*g*W*D*(H+h)/2
F.S. А про плот я уже и забыл совсем! ;D Помню только что погрызлись мы там знатно, расставшись с чувством полного неудовлетворения. ;D

Да, эта задача, в данной формулировке, чересчур тривиальная для Вас (в отличие от Головолома), и изначально не была предназначена для Вашей экзекуции.

Но! Чтобы пуститься в мучительную полемику на грани взаимных оскорблений, предлагаю рассмотреть случай, когда не пренебрегается скоростью течения воды в зазоре, а лишь неламинарностью течения. Просто выяснилось, что эту тему, точнее физическую сущность процессов и явлений в текущих жидкостях/газах никто не понимает.
Пифагор сказал: "Ничему не удивляйся". Чё-то не получается.

Оффлайн снн

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 1724
    • Просмотр профиля
Re: Коричневый предмет в сосуде
« Ответ #4 : 03 Ноябрь 2016, 21:50:01 »
Раз предмет закреплен, то перетекание жидкости возможно в данном случае в одном направлении, как в сообщающихся сосудах. Гидростатическое давление в левой части сосуда выше, чем в правой на H-h.

Следовательно Fa=p*g*(H-h)*W*D
Если я рассуждаю не верно, прошу разъяснить.
(ↄ)

Оффлайн StrannikPiter

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 1720
    • Просмотр профиля
Re: Коричневый предмет в сосуде
« Ответ #5 : 03 Ноябрь 2016, 22:56:39 »
Снн, Вы сами легко ответите на свой вопрос, если дождетесь пока уровни выровняются, а потом спросите себя - исчезла ли сила Архимеда?

Оффлайн StrannikPiter

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 1720
    • Просмотр профиля
Re: Коричневый предмет в сосуде
« Ответ #6 : 05 Ноябрь 2016, 03:22:42 »
Но! Чтобы пуститься в мучительную полемику на грани взаимных оскорблений, предлагаю рассмотреть случай, когда не пренебрегается скоростью течения воды в зазоре, а лишь неламинарностью течения. Просто выяснилось, что эту тему, точнее физическую сущность процессов и явлений в текущих жидкостях/газах никто не понимает.
Честно говоря, не представляю, какое влияние скорость может оказать, если поток считать ламинарным. Нагрев на входе и охлаждение на выходе?

Оффлайн Ygrek

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 1500
    • Просмотр профиля
Re: Коричневый предмет в сосуде
« Ответ #7 : 05 Ноябрь 2016, 03:53:17 »
Но! Чтобы пуститься в мучительную полемику на грани взаимных оскорблений, предлагаю рассмотреть случай, когда не пренебрегается скоростью течения воды в зазоре, а лишь неламинарностью течения. Просто выяснилось, что эту тему, точнее физическую сущность процессов и явлений в текущих жидкостях/газах никто не понимает.
Честно говоря, не представляю, какое влияние скорость может оказать, если поток считать ламинарным. Нагрев на входе и охлаждение на выходе?

Ну как же! А эффект/закон Бернулли, что типа давление снижается если скорость текущего газа/жидкости увеличивается?
Его (эффект/закон Бернулли), оказывается никто (или мало кто) понимает, хотя все с умным видом пишут его формулу и произносят его формулировку.
У меня лично есть кое-какие крейзи идеи о том, как этот эффект работает. Но у Вас, я так понимаю, вряд ли, раз Вы даже не вспомнили о нём.
Но Вы - скороуч, и если прочитаете, наверняка что-то умное придумаете. :)
« Последнее редактирование: 05 Ноябрь 2016, 04:23:39 от Ygrek »
Пифагор сказал: "Ничему не удивляйся". Чё-то не получается.

Оффлайн StrannikPiter

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 1720
    • Просмотр профиля
Re: Коричневый предмет в сосуде
« Ответ #8 : 05 Ноябрь 2016, 17:14:38 »
Да, этот закон не очень интуитивно-понятный, и я о нем не вспомнил. Хотя если подумать, давление - результат столкновения молекул, и если к некой зоне есть направленный приток молекул, то он будет повышать давление. А направленный отток будет соответственно давление понижать. В ровной трубе эти 2 эффекта компенсируются, но в местах изменения сечения компенсация будет не полной и будет перепад давления.

Оффлайн Ygrek

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 1500
    • Просмотр профиля
Re: Коричневый предмет в сосуде
« Ответ #9 : 06 Ноябрь 2016, 05:16:22 »
Да, этот закон не очень интуитивно-понятный, и я о нем не вспомнил. Хотя если подумать, давление - результат столкновения молекул, и если к некой зоне есть направленный приток молекул, то он будет повышать давление. А направленный отток будет соответственно давление понижать. В ровной трубе эти 2 эффекта компенсируются, но в местах изменения сечения компенсация будет не полной и будет перепад давления.
Даже после вспоминания этого эффекта, выяснилось, что у Вас нету представления о чём Вы говорите:
"В ровной трубе эти 2 эффекта компенсируются, но в местах изменения сечения компенсация будет не полной и будет перепад давления" - Еффект Бернулли совсем не о том! Именно, что в участках ровной трубы с постоянным сечением давление зависит от скорости течения, и где скорость выше, там давление на стенки меньше.
  Ладно, проехали. Не получится, видимо, подискутировать здесь на заданную тему ввиду неподготовленности второго дискутанта.  :(
Пифагор сказал: "Ничему не удивляйся". Чё-то не получается.

Оффлайн StrannikPiter

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 1720
    • Просмотр профиля
Re: Коричневый предмет в сосуде
« Ответ #10 : 06 Ноябрь 2016, 13:52:24 »
А из-за чего по Вашему давление меньше, при большой скорости?

Оффлайн StrannikPiter

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 1720
    • Просмотр профиля
Re: Коричневый предмет в сосуде
« Ответ #11 : 07 Ноябрь 2016, 03:15:29 »
Еффект Бернулли совсем не о том! Именно, что в участках ровной трубы с постоянным сечением давление зависит от скорости течения, и где скорость выше, там давление на стенки меньше.
Налейте в своей задаче в левую часть сосуда в 2 раза больше воды. Скорость воды в щели увеличится, а давление по Вашему упадет что ли? Оно вырастет, потому, что давление зависит не только от скорости потока, но и от давлений на концах трубы. Вот Вы пишите "где скорость выше, там давление на стенки меньше", а меньше по сравнению с чем? С участком где скорость ниже? Так я об этом и сказал, что это эффект на стыке участков с разным сечением. Короче Вы, похоже, не разобравшись на меня наехали!
« Последнее редактирование: 07 Ноябрь 2016, 03:23:29 от StrannikPiter »

Оффлайн Ygrek

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 1500
    • Просмотр профиля
Re: Коричневый предмет в сосуде
« Ответ #12 : 07 Ноябрь 2016, 03:27:45 »
Еффект Бернулли совсем не о том! Именно, что в участках ровной трубы с постоянным сечением давление зависит от скорости течения, и где скорость выше, там давление на стенки меньше.
Налейте в своей задаче в левую часть сосуда в 2 раза больше воды. Скорость воды в щели увеличится, а давление по Вашему упадет что ли? Оно вырастет, потому, что давление зависит не только от скорости потока, но и от разности давлений на концах трубы. Вот Вы пишите "где скорость выше, там давление на стенки меньше", а меньше по сравнению с чем? С участком где скорость ниже? Так я об этом и сказал, что это эффект на стыке участков с разным сечением. Короче Вы, похоже, не разобравшись на меня наехали!
"а давление по Вашему упадет что ли?" - Никогда не думал, что я выгляжу таким идиотом. Я что, где-то сказал, что суммарное давление упадёт? Я такой кретин что ли уже?
Я лишь намекнул, что этот эффект может вносить какие-то поправки в сторону уменьшения давления воды на дно коричневого предмета. Этот эффкт не я придумал, а Бернулли - к нему и претензии. Только сначала, всё-таки, прочитайте где-нибудь, в чём он заключается, если мне не верите.

"эффект на стыке участков с разным сечением" - Эффект Бернулли совершенно не говорит ни о каких стыках, а вдали от стыков, и оперирует лишь понятием скорости течения, а не изменением профиля трубы.

Я ждал чего-то поостроумнее. Побегу в магазин за валидолом с валерьянкой, пока не сдох ещё.

P.S. Но страсти закипели! Жаль, что не на физическом поприще, а на маразматическом. ;D
Пифагор сказал: "Ничему не удивляйся". Чё-то не получается.

Оффлайн StrannikPiter

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 1720
    • Просмотр профиля
Re: Коричневый предмет в сосуде
« Ответ #13 : 07 Ноябрь 2016, 03:33:01 »
Вы думаете, что я не почитал? Я просто говорил о причинах эффекта, а не о формулировках.

Оффлайн StrannikPiter

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 1720
    • Просмотр профиля
Re: Коричневый предмет в сосуде
« Ответ #14 : 07 Ноябрь 2016, 03:35:20 »
Хорошо, если Вам так понятней, эффект зависит от ИЗМЕНЕНИЯ скорости. А оно в свою очередь может быть связано с изменением сечения.