Разомнем извилины? (Прямой и обратный отвесы)

ПГСник, никоим образом не хотел Вас задеть, бо меня можно назвать ГТСником; по первому образованию. Просто не понимаю Вашего упрямства, при всем моем уважении к Вам, к Беларуси и к промышленному и гражданскому строительству. Поплавок стремится занять положение, наиболее отдаленное от притягивающей силы!!! Э-э-э-... Как бы еще выразить мысль - если было бы иначе, то это не поплавок, а груз!!!! ЫЫЫЫЫЫЫЫЫЫЫЫЫЫ!!!!!!!!!!!!!1

 

Всё оттуда! На рисунке показано уклонение отвесной линии и сложение сил притяжения в точке А, из-за появления добавочной массы.
В равной степени это можно отнести и к поплавку и к грузу.

На следующем рисунке расклад сил, действующих на свободное тело, погруженное в жидкость. Слева – до появления дополнительной массы, справа – после появления дополнительной массы.
На свободное тело действуют две взаимно противоположные силы. Сила P– равнодействующая всех сил гравитационного притяжения (включая и Fгр) и, в обратном направлении, выталкивающая сила Fвыт.
Если P>Fвыт, тело тонет.
Если P=Fвыт, тело обладает нулевой плавучестью.
Если P<Fвыт (наш случай), тело всплывает на поверхность по направлению действия силы Fвыт, то есть по кратчайшему расстоянию до поверхности – по отвесной линии.



Действие сил P и Fвыт можно заменить одной равнодействующей силой Pп – подъёмной силой, включающей все силы, которые действуют на свободное тело, погружённое в жидкость.
Это и показано на следующем рисунке.


Возражения или вопросы есть?

 

Нет.

 

Оффтоп

Давайте так, если в итоге этого обсуждения моя точка зрения окажется верной, Вы примите ник ГТСник. ОК ? Ведь Вы пока уверены, что этого не случится . Ну что-то типа того, как Боярский шарфик фанклуба "Зенит" носит, или носил

 

Оффтоп

А вот и нет, если моя точка зрения окажется неверной, то какой же я ГТСник? Буду недостоин столь почетного звания;)

 

Если возражений тет, тогда я продолжу.
Чтобы тело с положительной плавучестью (поплавок обратного отвеса) не всплыло на поверхность, необходима другая сила, противодействующая всплытию, например, сила натяжения струны Pн. Когда силы Pп и Pн равны по величине и противоположны по направлению, равнодействующая этих сил будет равна нулю, и поплавок будет находиться в состоянии покоя (равновесия). Ситуация с обратным отвесом до и после появления дополнительной массы показана на рисунке.


Возражения или вопросы есть?

 

Вопросов много, задам два:
1. Что обязывает силу Pн занимать положение строго по отвесной линии, другими словами почему у нее именно такая горизонтальная составляющая?
2,Куда девалась, чем уравновесилась сила Fгр. ?

 

В том-то и дело, что в сообщении №319 на правом рисунке силы Fгр нет.

 

Где Вы в сообщ. №319 столько приложенных сил видите. Там только Pп и Pн. Других нет.

 

Можете нарисовать, только ув. ЮС, я думаю с Вами не согласится. Так что "Автора!"

Оффтоп

Гуляет однако. Настоящий полковник.

 

Правильно. Пост #305, слева Fгр ещё нет, справа она появилась (серым цветом) и показана "старая" сила тяжести - Pзем (серым цветом). В результате сложения получаем силу P– новый вектор силы тяжести (равнодействующая всех сил притяжения). Далее в расчётах только равнодействующая P.

"Ничто не возникает из ничего и не исчезает бесследно".
Если проследить всю последовательность сложения векторов сил, то станет понятно, что Pп = Fвыт + (Pзем + Fгр)
Ваша Fгр учтена в равнодействующей подъёмной силе поплавка Pп.

Не совсем так.
На рисунке (#319) изображена подъёмная сила поплавка Pп (Pп = Fвыт + (Pзем + Fгр) и противодействующая ей сила натяжения струны Pн.
Сила натяжения может быт направлена только вдоль струны, поэтому на рисунке положение струны и силы Pн совпадают.
На рисунке показано условие, когда поплавок будет находиться в состоянии покоя (равновесия).
Это возможно лишь в том случае, если силы Pп и Pн равны по величине и противоположны по направлению (равнодействующая этих сил будет равна нулю).
Сила натяжения может иметь и другое направление (не по отвесной линии), но тогда баланс сил будет нарушен - появится третья сила (ранее её называли F), которая своим действием сместит струну с поплавком на отвесную линию и восстановит баланс двух сил Pп и Pн.

Ещё вопросы есть?

 

Каким образом учтена? Вы ее отняли, прибавили, где это можно наблюдать.С вертикальными составляющими тут проблем нет. Уравняйте горизонтальные. Fгр. направлена направо, так же направо направлена горизонтальная составляющая Pн., что уже неправильно-это сила противодействия. Т.е. Вы подгоняете решение под желаемый результат.Так что без многоугольника сил у нас взаимопонимания не будет.

 

Оффтоп

Извините, что вмешиваюсь в рассуждения по основам теоретической механики и, даже, школьной физики. Спор о терминах и взглядах на систему сил. А у меня другое предложение - отойти от терминологии и формул и изготовить простейший обратный отвес, сходив на кухню за кастрюлей. Никто не против, что простейший поплавок на ниточке, прикрепленной ко дну будет эквивалентной схемой? Моделировать появление притягивающей массы сбоку мы можем небольшим наклоном кастрюли, есть возражения? Если нет, то о чем спор?..
Другое дело - вспомнить, что:
1. отвесная линия не является прямой. Это нормаль к эквипотенциальным поверхностям.
2. сила притяжения в разных точках троса, поплавка и жидкости разная по силе и направлению
3. прямой и обратный отвес находятся немного в разных позициях относительно сил притяжения
Насколько эти различия мизерны и можно ли ими пренебрегать?
Может быть, откроются интересные эффекты

 

Господи! Да сколько можно об одном и том же?
Как только появилась дополнительная масса, сразу же появилась и сила Fгр, и в тот же момент сложение силы Fгр с прежней силой притяжения Земли даёт новую равнодействующую силу притяжения P (P = Pзем + Fгр), вектор которой направлен вдоль новой отвесной линии (отвесная линия получила уклонение). Смотри рисунок #305.
Телу обладающему массой (будь то груз или поплавок) безразлично, какие именно силы сложились.
Тело будет подчиняться равнодействующей силе притяжения, действующей в данный момент и в данной точке.

Ещё раз повторяю, что сила Fгр никуда не пропала - она вошла в равнодействующую силу P. (P = Pзем + Fгр). Теперь это понятно?

Оффтоп

1. Опыт с кастрюлей воды не будет наглядным - на кухне мы не сможем смоделировать изменение вектора силы тяжести.
2. Отвесная линия – прямая, совпадающая с направлением действия силы тяжести в данной точке. (ГОСТ 22268-76). А вот силовая линия поля тяготения – кривая, ортогонально пересекающаяся с непараллельными уровенными (эквипотенциальными) поверхностями.
Таким образом, отвесная линия – касательная к силовой линии поля тяготения в данной точке.
3. Да, если подходить очень строго, уклонение отвесных линий для прямого и обратного отвеса будет несколько отличаться. Но это различие будет на пару порядков меньше величины самого уклонения. То есть неуловимо для наших средств измерений.

Вот Вам многоугольник:

 

Прекрасно, я получил возможность следить за Вашими руками, творящими "чудесные превращения". Поясните пожалуйста, почему Вы расположили Fвыт не вертикально, а по отвесной линии.

 

Уважаемый, ПГСник, как только появилась сила Fгр, так сразу же изменилось направление равнодействующей силы тяжести и сразу же изменилось всё, что с ней связано: положение отвесной линии, наклон уровенной поверхности и, естественно, направление выталкивающей силы.
Простите, но Вы не очень внимательны. Перечитайте всё и постарайтесь вникнуть в то, о чём я уже говорил.

Раскрыть Спойлер Свернуть Спойлер

И для начала рассмотрим несколько постулатов:
· отвесная линия совпадает с направлением силы тяжести и перпендикулярна уровенной поверхности в данной точке.
· на тело, помещённое в жидкость, действует выталкивающая сила, противоположная по направлению силе тяжести в данной точке.
· действие нескольких сил, приложенных к телу, можно в расчётах заменить одной равнодействующей силой.
· перемещение тела происходит в направлении равнодействующей силы.
.......................................................................................................
Одна из причин Ваших заблуждений в том, что зациклились на силе Fгр, и рассматриваете её отдельно от силы притяжения земли. На поплавок действует не только притяжение водохранилища, но притяжение Земли, а их равнодействующая направлена вниз вдоль (параллельно) отвесной линии. Я ведь не зря вам советовал последовательно заменять две силы одной равнодействующей, тогда о первых двух можно забыть, поскольку они обе присутствуют в этой равнодействующей. При меньшем количестве векторов и рисовать, и понимать ситуацию становится проще.
.......................................................................................................
Когда Вы последовательно избавитель от всех лишних сил, оставив лишь подъёмную силу поплавка и равную ей силу натяжения струны, станет легко понять, куда именно будет (или не будет) смещаться поплавок.

 

Я даже не буду в Вами спорить, а просто задам три вопроса:
1.Почему горизонтальная составляющая Fвыт больше( по величине) Fгр?
2. Считаете ли Вы что струна препятствует перемещению поплавка?
3 Почему Pн направлена так же как и сила тяжести?
Постарайтесь ответить так, чтобы ответы на вопросы не противоречили друг другу.