Το δοχείο αφήνεται να πέσει από ένα ψηλό κτίριο προς το έδαφος. Τη στιγμή ακριβώς που αρχίζει η πτώση, ελευθερώνεται αυτόματα και ο φελλός.
Τι θα συμβεί στο φελλό κατά τη διάρκεια της πτώσης;
Θα οδηγηθεί προς την επιφάνεια λόγω άνωσης, με τον κανονικό ρυθμό, με αργότερο ρυθμό, με γρηγορότερο ρυθμό; ή καθόλου; δηλαδή θα παραμείνει στον πάτο.
*Η αντίσταση του αέρα να θεωρηθεί μηδενική.
AΠΑΝΤΗΣΗ: Ο φελλός θα παραμείνει στον πάτο του κουβά καθώς το σύστημα κουβάς-νερό -φελλός εκτελούν ελεύθερη πτώση με dv/dt ίσο με g, την επιτάχυνση της βαρύτητας . Η άνωση σ'αυτή την περίπτωση είναι μηδενική. Το νερό είναι "αβαρές" (όπως και ο κουβάς και ο φελλός) και όχι βαρύτερο (ανά μονάδα όγκου) του φελλού, ώστε να τον σπρώξει προς τα πάνω.
Μάλλον θα παραμείνει στον πάτο.
ΑπάντησηΔιαγραφήΤο φαινόμενο της άνωσης γενικά υπάρχει επειδή υπάρχει βαρύτητα και μάλιστα ανάλογη της, η οποία βαρύτητα δημιουργεί πίεση στο υγρό, το οποίο υγρό
με την σειρά του πιέζει το σώμα που βρίσκεται μέσα στο υγρό και μάλιστα η πίεση του υγρού πάνω στο σώμα είναι ανάλογη του ύψους του υγρού πάνω από κάθε σημείο του σώματος, έτσι δημιουργείται διαφορά πιέσεως πάνω στο σώμα και προς τα πάνω και ίση με τον εκτοπισμένο όγκο του υγρού από το σώμα.
Στην περίπτωση μας όμως επειδή το σύστημα κουβάς-νερό-φελλός είναι σε ελεύθερη πτώση χωρίς καμία αντίσταση από τον αέρα, "*Η αντίσταση του αέρα να θεωρηθεί μηδενική.", το νερό, νομίζω, ότι δεν εξασκεί καμία πίεση στο φελλό, άρα δεν έχουμε διαφορά πιέσεων (0-0=0), άρα δεν έχουμε άνωση, άρα ο φελλός μένει στον πάτο.
Δευτερεύοντα φαινόμενα αέρα-επιφάνειας νερού, αν υπάρχουν δεν θυμάμαι, δεν λήφθηκαν υπόψιν.
Βέβαια το πιο πιθανό είναι κατά την διάρκεια της πτώσης ο κουβάς να αναποδογυρίσει και να χυθεί το νερό, αλλά και σε αυτήν την περίπτωση έχουμε το στάδιο πριν αναποδογυρίσει!
Με κάθε επιφύλαξη για το τι θυμάμαι και πόσο καλά το θυμάμαι...!
Υ.Γ. Στην περίπτωση που η αντίσταση του αέρα λαμβανόταν υπόψιν το νερό θα είχε βάρος, μάλλον όσο και η αντίσταση του αέρα, άρα θα εξασκούσε πίεση στο φελλό, άρα άνωση, άρα ο φελλός θα ανέβαινε αργά βέβαια, αλλά θα ανέβαινε.
ΑπάντησηΔιαγραφήΕγώ θα έλεγα θα ανέβει με τον κανονικό ρυθμό.Θα προσπαθήσω να δώσω μια εξήγηση αλλά μην με παρεξηγήσετε , δεν είμαι ιδιαίτερα καλός στη φυσική.Διαισθητικά θα έλεγα ότι αλλάζει ο παρατηρητής-σύστημα αναφοράς(είναι σε ελεύθερη πτώση) αλλά η σχέση του φελλού με το νερό-κουβά παραμένει η ίδια.Η ταχύτητα του φελλού εξαρτάται από την συνισταμένη τον δυνάμεων της άνωσης(ασκείται προς τα πάνω στο φελλό) κια του βάρους του φελλού(προς τα κάτω φυσικά).Ναι μεν ασκείται μια παραπάνω πίεση από το νερό στο βάρος του φελλού προς τα κάτω , όμως αυτή αναιρείται από την ισόποση αύξηση της δύναμης της άνωσης εφόσον η άνωση ορίζεται ως το βάρος του νερού που έχει απομακρυνθεί και έχει καταληφθεί από τον όγκο του φελού.Ελπίζω να μην τα θαλάσσωσα
ΑπάντησηΔιαγραφήΣτο Υ.Γ μου μου ξέφυγε το "το νερό θα είχε βάρος, μάλλον όσο και η αντίσταση του αέρα". Και βέβαια και το νερό και ο κουβάς και ο φελλός συνεχίζουν να έχουν βάρος, και η βαρύτητα συνεχίζει να υπάρχει στο σύστημα, παραλίγο να την "καταργήσω" όπως, μιας και ασχοληθήκαμε με το φιάσκο της δημοσκόπησης, κάποιοι ανεκδιήγητοι κατά καιρούς καταργούν είτε την πάλη των τάξεων(πχ Λάσκαρης, υπουργός εργοδοσίας της Ν.Δ τέλη δεκαετίας του 80, είτε την ιστορία, είτε τις ιδεολογίες κλπ.
ΑπάντησηΔιαγραφήΤο βάρος συνεχίζει να υπάρχει αλλά λόγω της ελεύθερης
πτώσης σαν σε κενό αέρος, αφού η αντίσταση του αέρα θεωρείται μηδενική.
Εκείνο που δεν έχουμε είναι δράση του νερού στον πυθμένα του κουβά, η δράση είναι μηδενική, άρα και η αντίδραση του πυθμένα στο νερό μηδενική, άρα δεν εξασκείται καμία πίεση από την μάζα του νερού στον φελλό ή μέχρι και τον πυθμένα του κουβά, άρα και η διαφορά πιέσεων πάνω και κάτω επιφάνειας φελλού μηδενική άρα δεν μπορεί να εκδηλωθεί το φαινόμενο της Άνωσης, άρα ο φελλός παραμένει στον πυθμένα. Το σύστημα κουβάς-νερό-φελλός λειτουργούν σαν σε συνθήκες έλλειψης βαρυτικού πεδίου, αν θυμάμαι καλά, είναι η σωστή έκφραση. Ένα αντίστοιχο παράδειγμα έχουμε με το γνωστό παράδειγμα του ασανσέρ που σπάνε τα καλώδια και έχουμε ελεύθερη πτώση. Αν ένας επιβάτης του ασανσέρ πατούσε σε ζυγαριά, η ζυγαριά θα έδειχνε 0 βάρος ή αν η ζυγαριά είναι υψηλής ακρίβειας θα είχαμε ένδειξη κάποια μιλιγκράμ από την αντίσταση του αέρα πάνω στη επιφάνεια του ασανσέρ ίση με π*Α*υ^2(?),π πυκνότητα του αέρα, Α η κάτω επιφάνεια του ασανσέρ και υ η ταχύτητα του ασανσέρ.
Ωραία ανάλυση κε Αλεξίου! Ευχαριστούμε!
ΑπάντησηΔιαγραφήΗ τελευταία εξήγηση του κ. Αλεξίου πλήρης και σαφέστατη.+1 για την αναλυσή του!
ΑπάντησηΔιαγραφή