Genius Pyatacho
сентябрь 2018.
1950

Маленькая деревяшка в воде поплывет. А большой деревянный корабль,загруженный"с горкой" дровами, досками,брусом (по сути, ставший монолитной деревяшкой) - тоже?

Ответить
Ответить
Комментировать
9
Подписаться
1
2 ответа
Поделиться

Думаю, потонет.

Расчет такой.

Чтобы деревянный предмет удерживался на воде (да и любой другой), надо, чтобы на единицу его массы приходилась какая-то минимальная площать внешней поверхности, на которую действует выталкивающая сила воды.

Как только площадь становится меньше, или масса больше, предмет - БУЛЬ.

Теперь считаем:

Есть деревянный куб. Объем Х.

У него 6 граней, на которые действует выталкивающая сила воды (6У)

соотношение 6У на 1Х

При таком соотношении куб отлично держится на воде.

к этому кубу приклеиваем второй так, что получаем монолитный брусок.

Соотношение меняется

10У на 2Х

Или

5У на 1Х

Куб еще плавает, но из воды торчит гораздо меньше.

Дальше - чего мелочиться - склеиваем в монолитный куб 64 первоначальных кубика.

Соотношение получается

1,5У на 1Х

ОГО! Куб, ты еще не БУЛЬ?

Ок. Тогда вриклеиваем к тебе еще 63 твоих брата-близнеца. Пока-пока. Вот тебе камера для подводной съемки - развлекайся.

Надеюсь, логика понятна. Или я чего-то упустил, и корабль-монолитная деревяшка- не потонет?

Genius Pyatachoотвечает на ваши вопросы в своейПрямой линии
8
-9

Плавучесть предмета зависит от его средней плотности, а соответственно от соотношения массы и объема. У вас получается, что плавучесть зависит от отношения массы к площади поверхности, а это в корне неверно.

+2
Ответить

По такой логике чугунные батареи отлично бы плавали, у них очень большая площадь поверхности

+1
Ответить

Alexander Shaduri

Берем пустой корабль из металла. Спускаем на воду - плывет.

Отправляем в переплавку. Из полученного металла отливаем монолитный шар. Кидаем в воду - тонет.

Где подвох?

-3
Ответить
Ещё 8 комментариев

Где подвох?

Объем уменьшился, при неизменной массе плотность естественно выросла. Когда корабль имел пустоты, заполненные воздухом, его средняя плотность была ниже плотности воды. Воздух очень легкий, его плотность при нормальных условиях составляет всего 1,2041 кг/м³. Монолитный стальной шар имеет среднюю плотность почти в восемь раз больше плотности воды (7700—7900 кг/м³) и тонет прекрасно.

+2
Ответить

Извините, но все эти манипуляции с понижением плотности в связи с возникновением пустот - это те же манипуляции с увеличением площади внешней поверхности, на которую воздействует выталкивающая сила воды. Те же яйца, только в профиль.

Жаль, не дома. Доберусь - эксперимент проведу с куском пластилина. Доложусь.

-3
Ответить

Выталкивающая сила действует вертикально на всё тело, так же как и гравитация, она не зависит от площади.

Иначе корабли строили бы не с пустыни трюмом, а в виде радиатора, что бы увеличить площадь

+1
Ответить

Извините, но все эти манипуляции с понижением плотности в связи с возникновением пустот - это те же манипуляции с увеличением площади внешней поверхности, на которую воздействует выталкивающая сила воды. Те же яйца, только в профиль.

Неверно. Возьмем для примера три куба с длинами сторон 1, 2 и 3 см. Объем первого - 1 см3, площадь поверхности - 6 см2. Объем второго - 8 см3 (в 8 раз больше первого), площадь поверхности 24см2 (в 4 раза больше). Объем третьего 27 см3 (в 27 раз больше первого), площадь поверхности - 54 см2 (в 9 раз больше).

Очевидно, что зависимости разные. При увеличении линейных размеров нашего куба в n раз, его объем увеличивается в n3 раз, а общая площадь поверхности увеличивается в n2 раз, т.е. намного медленнее. Зависимости разные, ставить между ними знак равенства, или как вы выразились "...те же яйца, только в профиль" - неверно.

Вот вам мое предсказание поведения пластилина в воде: однородный кусок пластилина без полостей будет либо всегда тонуть, либо всегда всплывать вне зависимости от размеров и формы. Всплывет или нет зависит только от плотности.

Вот вам актуальный пример: деревянные бревна огромных размеров плавают в речной воде точно также как и мелкие веточки. При лесозаготовке весь лес любого размера одинаково хорошо сплавляется по рекам.

+1
Ответить

Alexander Shaduri

В вашем примере с бревнами не достаточно данных. Никто никогда не связывал эти бревна в кубы. А кубы, боюсь, повели бы себя сильно иначе. Давайте по-другому: осушаем озеро глубиной 50 м.  На дне строим гигантский куб из связанных бревен. 30 х 30 х 30 (есть реальные исторические прецеденты, когда подобное делали). Пускаем опять вводу. Всплывет?

-1
Ответить

Верхушка куба всплывёт

0
Ответить

В вашем примере с бревнами не достаточно данных.

Это вам так кажется. Кубы со сторонами 1 см и 3 см - геометрически подобные фигуры. Точно также бревно длиной 1м и бревно примерно такой же формы, но в десять раз длиннее - подобные фигуры.

Аналогично, маленький игрушечный деревянный кораблик и его огромная масштабная копия - подобные фигуры. И закономерности, описывающие изменение их объема и площади поверхности во всех трех случаях одинаковые, это школьная геометрия за 8 класс, даже физику не нужно знать.

А кубы, боюсь, повели бы себя сильно иначе.

Зря боитесь, у куба нет волшебных свойств, это обычная геометрическая фигура. Никаких особенных причин выделить именно этот случай нет. Если считаете, что у кубов эти закономерности какие-то особые - я прошу вас этот тезис раскрыть, иначе просто голословное утверждение получается.

есть реальные исторические прецеденты, когда подобное делали

Если эксперимент поставлен - давайте обсуждать конкретные результаты. Есть ли ссылка и данные? Или я вас неправильно понял и вы ссылаетесь на мысленный эксперимент?

0
Ответить

Тут вот железобетонные ковши для постройки моста делают и поднимают на воду.
Что до кубов, то он в любом случае должен всплыть, по крайней мере как сказал Дима - верхушка.

www.youtube.com/embed/F3rNKaN97bg?wmode=opaque

0
Ответить
Прокомментировать

Там всё зависит от площади, грузоподъёмности и прочее.

короче, если вы неправильно построете грубо говоря, плот, то он у вас ээм... не НА воде будет, а скорее вровень с водой.

так же и корабль ваш. попросту отчасти потонет и будет дрейфовать в полу-подводном состоянии.
Кстати,  не всё дерево плавает же. по крайней мере,  после определённой обработки.

Ксандр Жмуровотвечает на ваши вопросы в своейПрямой линии
0
-1
Прокомментировать
Ответить
Читайте также на Яндекс.Кью
Читайте также на Яндекс.Кью