Песочные часы

Зависит ли вес песочных часов от того, течет в них песок, или нет? 

Ответ: Нет. Для пояснения привожу отрывок из книги Я.И. Перельмана "Знаете ли вы физику?":

Песочные часы с 5-минутным "заводом" поставлены в бездействующем состоянии на чашку чувствительных весов и уравновешены гирями. Часы перевернули. Что произойдет с весами в течение ближайших пяти минут?

Песчинки, не касаясь во время падения дна сосуда, не оказывают на него давления. Можно думать поэтому, что в течение тех пяти минут, пока длится пересыпание песка, чашка с часами должна быть легче и подняться вверх. Опыт покажет, однако, другое. Чашка с часами качнётся вверх только в первое мнгновение, но затем в течение пяти минут весы будут сохранять равновесие до последнего момента, когда чашка с часами качнётся вниз и весы снова прийдут в равновесие.

Почему же весы останутся пять минут в равновесии, насмотря на то, что часть песка, падая, не оказывает на дно сосуда никакого давления? Прежде всего отметим, что в течение каждой секунды столько же песчинок покидает шейку часов, столько их достигает дна. Значит каждую секунду становятся "невесомыми" столько же песчинок, сколько ударяются о дно сосуда. Каждой песчинке, делающейся невесомой, отвечает удар песчинки о дно.

Только в первый и последний моменты пятиминутного промежутка времени равновесие весов (если они достаточно чувствительны) нарушится. В первый момент потому, что некоторые песчинки уже покинут верхний сосуд часов, сделаются невесомыми, но ни одна не успеет еще удариться в дно нижнего сосуда: чашка с весами качнется вверх. К концу пятиминутного промежутка равновесие снова нарушится на мгновение: все песчинки уже покинули верхний сосуд, новых невесомых песчинок нет, а удары о дно нижнего сосуда еще происходят: чашка с часами качнется вниз. Затем снова наступит равновесие, на этот раз окончательно.

Ваша оценка: Нет Средняя: 4.1 (88 оценки)


Комментарии

Да, ибо некоторые песчинки падая с верху до низу находятся в состоянии невесомости.

Дорогой автор, вы противоречите сами себе!!!
Ответ начинается со слова нет, что значит что вес не зависимо от того течет в часах песок или нет одинаков, а в отрывке написано ясным языком, что вес часов во время падения песчинок меньше чем в состоянии покоя, так как песчинки летящие в воздухе на протяжении 5 минут являются не казывают давления на дно часов, а значит их вес вычитается!!!

он просто забыл дописать про то, что песчинки, долетая до дна и ударяясь, сообщают именно ту энергию, которая компенсирует давление, не оказываемое песчинками, летящими в воздухе.

Эх, бедная энергия, компенсирующая давление! Советую вообще забыть писать комментарии.

Но ведь давление песчинки всегда одинаковое,а энергия может быть разной, в зависимости от высоты. т.е. если песчинка упадет с высоты 5см, она ударится с одной силой. а если она упадет с высоты 5м, то и сила будет другой.

Вообще-то полезно винимательно читать, что пишут, а уж потом рукосуять своё. В отрывке( в каком? Наверное, в комментарии? В разьяснениях?) все качественно сказано. А являются не оказывают..И не на протяжении 5 минут летят. Интересно, человек читает, что сам пишет, или так, для интереса..

ответ правилен - не зависит: песчинка невесома, а следовательно в определенный отрезок времени не действует на весы, а потом моментально отдает накопленную в полете силу. поэтому можно сказать - что идущие часы весят столько сколько и не идущие

а в то время пока первая песчинка упала но не ударилась ? Асёл чтоли ?

Эх, накопить бы мне в полете силу! да не получится. В полете можно накопить(если повезет) только кинетическую энергию.

Класная загадка!

Я считаю что из веса хоящих песочных часов надо вычесть силу удара песчинок о дно, или уточнить что речь идёт о весах использующих противовес, и я не могу придумать способа вычеслить вес ходящих песочных часов

Как можно от веса отнимать силу удара? УУУУ!!!!! А противовес в песочных часах - прелесть! Писяю кипятком.

"Зависит ли вес песочных часов от того, течет в них песок, или нет? "

Явление: начала падать первая песчинка и упала последняя песчинка зависит прямо от того течет ли песок внитри, не так ли. А вес часов меняется в данные моменты, соответственно ответ положительный

Это какие такие ДАННЫЕ моменты? Кто кому давал?

Мне подумал, что имелось ввиду следующее: Зависит ли вес песочных часов от того течет ли в них песок или что-то другое?

Мне раздумал - а текёт ли вообще время, как из клизмы вода? Ясно же сказано - ПЕСОК!!!

ОТВЕТ ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ! либо перельман популист-мошенник, либо вы исказили вопрос!
почему вы пытаетесь умничать? в вопросе не уточнено, что неизменность веса определяется в течении времени работы песочных часов! а значит отвечающий имеет право предположить бесконечно большое число интервалов времени, когда часы полегчали, а потом потяжелели! да, в течении ровно N минут, N-минутные песочные часы не меняют вес, но в любые другие интервалы времени - меняют!

Взвешивается клетка с курицей внутри, курица взлетела в клетке, изменится ли вес клетки?

Я считаю что есль клетка ветит допустим 50кг курица 1кг =51кг клетка курица взлетает и ее крылья толкают большой поток воздуха на ту площадь где он сидела тем самым заменяя ее вес.....вес клетки не изменился)

По терминам - некорректно. По физике - 12 баллов с плюсом.

Некорректный вопрос. Надо спросить - изменятся ли показания весов. Поелику вес клетки не изменится, а вот показания весов -да.

Граждане! Содержимое весов не меняется, поэтому и вес в ЛЮБОМ стационарном процессе изменяться НЕ БУДЕТ!!! Неприятности ждут в начале падения песчинок, и в конце. Обьяснения Перельмана правильные по физике, но используют старинную терминологию. Надо помнить, что книга издавалась в 30-х годах человеком, закончившим царскую гимназию, а потом лесотехнический институт. То есть надо переводить Перельмана на современный язык. Кроме того, уровень образования читателей того времени соответствовал нынешнему 7-му классу. Поэтому все объяснения у Перельмана громоздки. Это совершенно не меняет ослепительных достоинств книг Перельмана. Сообразите - сколько лет новые поколения читают его книги? А?

Полный бред

По моим сображениям вес должен уменьшиться. Легче это понять если взять очень высокие часы, так что весь высыпавшийся песок будет падать достатночно долго, так чтобы весь песок высыпался но ещё не успел упасть на дно. Вес пустых часов будет меньше! до тех пор пока песчинки не начнут касаться дна!

Более точно:

Предположим, что одна песчинка падает за время t. Втечение этого времени вес часов будет меньше на вес этой песчинки. Но когда песчинака падает на дно, допустим она отдаёт свой испульс за то же время t (гипотетически). Можно посчитать что втечение этого второго промежутка времени песчинка весит как бы два своих веса лежа на дне часов.

Запускаем часы в момент времени 0, за время полета t высыпается n песчинок. Вес часов в момент времени t меньше первоначального ровно на вес летящих песчинок. Когда первая песчинка касается дна, другая в этот момент только начинает падение. Получается что только что упавшая песчинка возвращает свой вес часам и компенсирует вес только начавшей падать песчинки в течение её времени падения. На самом деле песчинки маленькие и этим можно пренебречь.

Кстати, Перельман - математик.

Я-второклласник и не понимаю ваши m t я эту решил так: пещинки легкие? легкие!Так и тяжесть от них не зависит

Это похоже на задачу : гусь весит 4 кг . Сколько будет весить гусь если он стоит на одной ноге?

нет, это не похоже про гуся

Песчинок, находящихся в состоянии свободного падения будет больше чем песчинок, соударяющихся с дном часов до последней песчинки.Ну а так все верно: вес песочных часов будет изменяться до того момента пока первая песчинка не коснется дна, апотом вернется к прежнему весу, когда последняя песчинка коснется дна.

НО!!! период изменения веса все же есть, пусть и небольшой. И в этот период течет песок.

Т.Е. на самом деле вес песочных часов зависит от того течет песок в них или нет.

А вот и не верно. Старый тертый Перельман не уточнил вам откуда "течет в них песок, или нет" !!! Если он течет извне, тогда вес часов увеличится, если течет вне, тогда уменьшится, а если внутри, то не изменится! Не все очевидное - вероятно! Читайте лучше Брэма и пейте бром, мне помогает.

объяснение абстрактное: по моему доказывать надо так -
песчинка падает время t1, потом песчинка давит на поверхность время t2(например закапывается в песок) с ускорением k*g, тогда время будет t2=t1/k.
итого средняя сила давления за время t1+t2 - g. так как песчинок много то и вес почти не поменяется(если учесть растущую горку песка и то что количество падающих песчинок колеблется, то и вес будет колебаться)

Вес зависит, масса - нет.! Доказываю:
Положим песочные часы на весы под углом 45. Со временем, весы будут наклоняться, хотя масса неизменна

Достаточно странный ответ "нет" хотя сам же Перельман пишет о том что вес изменится в первый и последний моменты.
Предположим что песка у нас в весах на 5 минут, но сами часы очень высокие. Так что лететь песчинкам до дна десять минут. Какую картину мы будем иметь?
1) Первые песчинки начали падение вес часов начал уменьшатся. И будет уменьшатся в течении пяти минут пока песчинки из верхней колбы упали, но до дна еще не долетели
2) По истечении пяти минут. Все песчинки находятся в состоянии невесомости. На весах только вес колб, минус вес песка. И так будет продолжатся еще целых пять минут.
3) По истечении 10 минут первые песчинки начинают ударяться о дно нижней колбы.
Вес часов начинает увеличиваться и будет увеличиваться в течении 5-ти минут пока на дно не упадут последние песчинки.

Так что ответ на вопрос "Зависит ли вес песочных часов от того, течет в них песок, или нет?" - очень даже зависит. Просто в связи с очень малой высотой часов моменты уменьшения и увеличения веса очень непродолжительны по времени.

А как же те песчинки которые как раз падают? они не давят на часы, и по этому можно сказать что вес часов на вес этих песчинок меньше

НУ ТУТ НАПИСАНО ВСЕ ПРАВИЛЬНО! в первый момент когда перевернули часы, все стал меньше из за песка который стал "висеть" в воздухе, и длился до того момента, как весь песок пересыпался вниз, и вес снова увеличился

Логика решения такова: 1) сначала равновесие - чаша весов давит снизу на дно часов из-за гирь на другой чаше; 2) пока одна десчинка массой m летит с места перешейка часов до уровня, где она ударится о нижние песчинки, пролетев расстояние h в течении времени t, она не давит на часы и свою чашу. 3) За это время t чаша с гирями передает чаше с весами импульс P=mgt (это формула импульса силы) и чаша с часами начинает двигаться вверх. 4) Но пока песчинка падает, она набирает скорость v = root(2gh) (это из закона сохр. энергии) и импульс p=m x root(2gh). t и h связаны через h=gt^2/2, т.е. t=root(2h/g) (это формула кинематики). 5) Подставляем t в P=mgt, получаем P=m x root(2gh) - т.е. то же самое, что и для p. Итого имеем P=p, т.е. импульс, который передала чаша с гирями чаше с часами за время падения песчинки оказался равен импульсу песчинки в момент падения и они компенсировались и равновесие восстановилось.

Дальше, коллеги, можете прекратить свой дилетантский лепет.

Sorry, опечаточки вышла: в пункте 3) написал "чаше с весами". Мыслил "чаше с часами "