Логические задачи → Луна и вес

26 апреля 2010 | Добавил: Wind

Представьте себе обычные весы. Взвешиваем на одной чаше чугунную гирю в тонну. Потом точно также взвешиваем вату в тонну.

Понятно, что если на разные чаши положить вату и чугун, весы будут уравновешены. А как будет на Луне? Если представить что весы перенести на Луну.

Хотите регулярно получать новые задачи и познавательные топики? Подпишитесь на рассылку

Версия для печати.
RSS комментариев записи.

Метки → Архимед, физические

Комментариев: 20

Korney G пишет:
26 апреля 2010 в 11:57

Думается мне, на Луне нет атмосферы, следовательно, нет сопротивления воздуха, ветров и прочча. Посему сила, давящая на чаши весов будет масса, умноженная на ускорение свободного падения на Луне. То бишь в равновесии будут оные. Однако, когда на Земле взвешивали, возможно, что воздух сильно мешал вате давить на весы, посему могли отмерить больше тонны. Тогда вата перевесит на Луне.
ЯрRus пишет:
26 апреля 2010 в 21:45

закон архимеда. из-за неё в действительности масса будет больше тонны, но т.к. объём ваты больше, значит сила выталкивания больше, значит и вниз должна давить большая сила. значит на луне это количество ваты будет перевешивать это количество чугуна
gorodok пишет:
27 апреля 2010 в 20:29

Какая разница где, хоть на Нептуне, разница лишь в величине g, а формула веса p= mg
везде одинаковая.

Архимед тут не причем совсем тк гиря и вата стоят на весах и влияние атмосферы, будь то воздух или что там на луне/марсе/нептуне фактически равно нулю, тк снизу ничего не выдавливает гирю/вату.

кусок из вики:
Следует заметить, что тело должно быть полностью окружено жидкостью (либо пересекаться поверхностью жидкости). Так, например, закон Архимеда нельзя применить к кубику, который лежит на дне резервуара, герметично касаясь дна.
Wind пишет:
28 апреля 2010 в 17:15

Браво! Korney G
Отдельно поздравляю ЯpRus!
gorodok учите физику :)
Сила Архимеда распространяется и на газы, в том числе и на воздух.
Вывод, что в воздухе сила Архимеда на вату будет больше верен. Поэтому на Луне вата перевесит.
Так что мои поздравления правильно ответившим!
Nastya пишет:
29 апреля 2010 в 14:29

А знаете что, я читала у Перельмана, кажется, об задаче про килограмм ваты и железа, так вот там было написано, что вата весит больше, если взять истинный вес, т.к. воздуха в вате больше. Правда, это к задаче не относится. Вроде.))
Прохожий пишет:
29 апреля 2010 в 22:50

Уважаемый Wind!!! Учить физику нужно вам.
Давайте посчитаем:

g(земли) = 9,81 м/с2
g(луны) = 1,62 м/с2

ρ(атмосферы земли) = 1,2 кг/м3 (принято считать плотность атмосферы на земле)
Плотность лунной атмосферы ничтожно мала по сравнению с плотностью земной, но все же на три-четыре порядка выше концентрации частиц в солнечном ветре. Поэтому возьмем примерно.
ρ(атмосферы луны) = 0,1 кг/м3 (очень грубо для расчетов)

V=m/ρ (Объём)

ρ(ваты) = 1530 кг/м3 (плотность ваты при 20 градусах)
ρ(свинца) = 11300 кг/м3 (плотность свинца при 20 градусах)

V(ваты) = 0,00065359 м3
V(свинца) = 0,00008850 м3

Закон Архимеда:
F(а) = -pgV где ρ — плотность жидкости (газа), g — ускорение свободного падения, а V — объём погружённого тела (или часть объёма тела, находящаяся ниже поверхности).

Силы тяжести:
F(т) = mg

Поведение тела, находящегося в жидкости или газе, зависит от соотношения между модулями силы тяжести F(т) и силы Архимеда F(а) , которые действуют на это тело. Возможны следующие три случая:
F(т)>F(а) — тело тонет;
F(т)=F(а) — тело плавает в жидкости или газе;
F(т)<F(а) — тело всплывает до тех пор, пока не начнет плавать.

Теперь считаем на луне (вес ваты и свинца берём 1 кг.):

Для ваты F(a) = -0,1*1,62*0,00065359 = -0,00010588 (это сила с которой вата выталкивается атмосферой луны)
Для ваты F(т) = 1*1,62 = 1,62 (это сила тяжести ваты)
Получаем: F(т)>F(а) вата "тонет" в атмосфере луны.
Складываем силы: F(ваты) = F(a)+F(т) = -0,00010588+1,62 = 1,61989412

Для свинца F(a) = -0,1*1,62*0,00008850 = -0,00001434 (это сила с которой свинец выталкивается атмосферой луны)
Для свинца F(т) = 1*1,62 = 1,62 (это сила тяжести свинца)
Получаем: F(т)>F(а) свинец тоже "тонет" в атмосфере луны.
Складываем силы: F(свинца) = F(a)+F(т) = -0,00001434+1,62 = 1,61998566

И того: с учётом закона Архимеда получаем, что F(свинца)>F(ваты). Что говорит о том (если не учитывать больше других параметров), что сила, действующая на весы больше у свинца, чем у ваты. Если совсем убрать плотность атмосферы луны (а она ничтожна), то силы будут равны.

Ну и конечно если говорить о силе тяжести ваты и свинца то по формуле: F(т) = mg их сила равна.
Учите Господа физику!!! А ведь задачу можно ещё рассмотреть со стороны силы притяжения объектов друг другу. Но это в другой раз. ))) Советую почитать: Хокинг, "Кратчайшая история времен"
artk пишет:
1 мая 2010 в 19:09

Ошибочка: По условию, весы на Земле были уравновешены и масса была одинакова. Получается, что на Земле для того, чтобы весы были в равновесии, необходимо чтобы сума сил были в равновесии, а это не возможно: (Fв(a)+Fв(т)) = (Fч(а)+Fч(т)).=> -p(в)gm(в)/p+m(в)g=-p(ч)gm(ч)/p+m(ч)g. => p(в)=p(ч). Из этого всего следует, что архимедова сила не учитывается=> она и не учитывается и на Луне.
artk пишет:
2 мая 2010 в 22:14

Тут еще бы надо просчитать и атмосферное давление, тк. объем ваты намного больше, следовательно давление различное. из этого следует, что весы могут и находиться в равновесии.
ЗЫ. Короче, задача определена неполно, следовательно, любой ответ будет верным.
Wind пишет:
8 мая 2010 в 00:45

Уважаемый ПРОХОЖИЙ, учить физику к сожалению мне уже немного поздновато.
Закончил школу в прошлом веке. Тут важно понимание физики как таковой, и формулы, тут больше запутают, чем прояснят. Я правильно понял из Ваших рассуждений, что свинец перевесит на Луне?
В задаче про погружение парохода на Луне, у Вас такие же будут соображения?
Wind пишет:
8 мая 2010 в 00:50

>artk : у Вас, дражайший, объём учитывается в формуле? Нет? Тогда и сила Архимеда тоже!
мои извинения за некорректно поставленный вопрос.
Тогда можно объявить: ПОБЕДИЛИ ВСЕ!!! Любой ответ ВЕРЕН!!!
arTk пишет:
8 мая 2010 в 02:14

Wind, не совсем понял, что такое "дражайший".
Объем в формуле учитывается и выражается как V=m/p; Но дело не в формулах, а в логике. Масса - гравитационная; а объем постоянный и не изменяется ни при каких условиях.
Весы - обычные, работающие по правилу рычага, у которых 2 чаши. Они измеряют результирующую силу, давящую на обе чаши. По условию: масса -заранее измерена, и затем мы кладем на весы грузы и выходит что они уравновешены. (Для того чтобы избежать погрешности измерений, возьмем стопицот тон грузов, но значительно меньше массы Луны)А это возможно лишь в том случаи, если силы равны. Значит надо, либо не учитывать архимедову силу, либо учитывать, но еще и атмосферное давление(тк при больших объемах разница сил будет существенна и сила будет достаточно сильной). Из этого мы можем примерно узнать форму фаты, чтобы силы уравновесились.
Это только 2 логики рассуждение, а их можно привести много. И результат будет различен, даже может быть так, чтобы грузы взлетели.))
ЗЫ. И давайте прекращать говорить всем чтобы они учили физику. Физику учить надо всем, и все мы ее, почти, не знаем.
Nastya пишет:
8 мая 2010 в 13:34

Раз уж ответить не могу, скажу, что значит дражайший)) это значит дорогой в превосходной степени. Да же?
arTk пишет:
8 мая 2010 в 22:26

Спасибо за потопление словарного запаса. Но, это слово, вроде, уместно употреблять в отношении супругов).
ЗЫ. Я немного ошибся. По моим расчетам, получилось что объем ваты и чугуна малы, =>атмосферное давление и архимедова сила ничтожно малы. Так что не имеет значение где мерить.
<пошел учить физику)>
эксрин пишет:
9 мая 2010 в 21:10

Масса - гравитационная; а объем постоянный и не изменяется ни при каких условиях.

масса покоя тоже постоянная ) Меняется вес.
А т.к. на результат взвешивания на рычажных весах будет влиять сила архимеда*, то можно сказать, в связи с большим объёмом ваты, на Земле тонна свинца перевесит тонну ваты. А на Луне же они уравняются, в связи с незначительным влиянием атмосферы.

Естественно если по условию мы сначала на Земле уравняем вату и свинец на чашечных весах, то на одной чашке будет тонна свинца, а на другой больше тонны ваты. Но на Луне эта вата перевесит.

*учите физику и спрашивайте у Архимеда почему же вес погружённого тела в воздух уменьшается на вес вытесненного объёма воздуха.
artk пишет:
9 мая 2010 в 21:42

масса покоя тоже постоянная, она здесь не уместна?
Масса зависит от гравитации. И, уже признал, что атмосфера никак не влияет на весы. Тк. это давление, и оно распределено равномерно, те. оно будет давить так и на верхнюю поверхность так и на нижнюю с такой же силой. А архимедова сила очень мала. Тк. объем 1000кг ваты будет где-то 1 м^3, а 1 м^3 воздуха весит несколько грамм, что весы не измерят.
эксрин пишет:
9 мая 2010 в 22:19

Когда изначально мы рассматриваем "сферического коня в вакууме" говорить о том, что несколько грамм воздуха весы не измерят не корректно.
artk пишет:
9 мая 2010 в 23:53

Естественно если по условию мы сначала на Земле уравняем вату и свинец на чашечных весах, то на одной чашке будет тонна свинца, а на другой больше тонны ваты. Но на Луне эта вата перевесит. по условию, мы берем тону ваты и чугуна, а потом взвешиваем, причем весы будут в равновесии
эксрин пишет:
10 мая 2010 в 00:03

Понятно, что если на разные чаши положить вату и чугун, весы будут уравновешены.

- исходя из этой фразы.
эксрин пишет:
10 мая 2010 в 00:08

Оп, чет бред написал какой-то)
Но ведь тонну мы отмеряем также на чашечных весах, только при помощи третьего груза, масса которого условно тонна(и я только лишь упростил, предположив, что гиря и есть этот свинцовый кусок)
СтЩербиновскийА пишет:
19 февраля 2011 в 00:46

Свинец перевесит!