Два стакана с водой уравновешены. В один погружают внешний груз на нити без касания дна; затем вместо него палец. Сохранится ли равновесие?
Условие из сборника, с. 42, фрагмент 1
Ответ
При отсутствии перелива воды равновесие нарушится: чаша с погружённым предметом опустится. Вода действует на предмет выталкивающей силой \(F_A=\rho gV_{\text{погр}}\), а предмет с такой же силой давит на воду вниз. Дополнительная нагрузка на чашу равна F_A; нить или рука, поддерживающая груз, должна опираться вне данной чаши.
Для пальца результат такой же: не касаясь дна и стенок, он всё равно передаёт воде силу через давление; для одинакового погружённого объёма добавочная нагрузка одинакова. Если вода переливается через край, масса стакана с оставшейся водой уменьшается; тогда результат требует учёта вытесненной наружу воды и может отличаться. В обычном условии предполагается, что перелива нет. Это предсказание опыта, а не сообщение о выполнении.
Что применять при решении
Третий закон Ньютона
\(\vec F_{12}=-\vec F_{21}\). В классической модели силы взаимодействия равны, противоположны и приложены к разным телам.
Натяжение
При статическом растяжении лёгкой верёвки натяжение равно силе на каждом конце; противоположные силы не складывают в удвоенное натяжение.
Внешние и внутренние силы
Внутренние силы могут перераспределять движение частей; изменение импульса всей системы определяется внешним взаимодействием и переносом массы через границу.
Создать проектГотовый файл Word. Оплата после того, как увидите работу.
Уведомление об авторском праве и цитировании
ВНИМАНИЕ: Представленные фрагменты из учебных материалов
используются исключительно в научно-образовательных целях в объеме,
оправданном поставленной целью.
Данное использование осуществляется в рамках, установленных законодательством об авторском праве
(в частности, нормами о свободном использовании произведения для образовательных целей).
В соответствии с законодательством, автор и источник заимствования
указаны для каждого используемого фрагмента.
