Разомнем извилины? (Прямой и обратный отвесы)

Ну мы обсуждаем притяжение именно дополнительной массой воды.

 

Совершенно верно - кроме силы F возвращать на отвесную линию поплавок и струну нечем.
Но сила F - это составляющая (равнодействующая) от двух сил, от Pн и Pп.
Ведь без подъёмной силы Pп не было бы и силы натяжения Pн (попробуйте удалить воду из бака, поплавок упадёт на дно, и никакого натяжения струны не будет).

Если как-то "отключить" Земное притяжение, вот тогда можно было рассматривать только притяжение дополнительной массой воды.
А пока Земное притяжение есть, нам придётся учитывать и его. То есть мы должны рассматривать суммарное притяжение масс и Земли, и воды. Иначе придём к ошибочным выводам.

 

Горизонтальная составляющая Pп в данном конкретном случае будет равно нулю, т.к. никаких "приливных явлений" не будет.

Я не знаю какую смысловую нагрузку Вы вложили в это выражение, но мы как ни странно определяем перемещение поплавка под воздействием дополнительной массы водохранилища. Ваши выстраивания сил действующих на поплавок в направлении отвесной линии неправильны. Вдоль этой линии действует сила тяжести и выталкивающая сила самопогруженного тела если оно находится в состоянии покоя.Только они.

 

Вот в том-то и заключается Ваша ошибка, что пытаетесь определить движение поплавка под влиянием только массы водохранилища, игнорируя влияние земного притяжения.
Не будь земного притяжения, поплавок действительно притягивался бы только к водохранилищу.
НО при этом и выталкивающая сила действовала на поплавок в направлении только ОТ водохранилища, и поплавок выталкивался из воды в баке в сторону ОТ водохранилища.
Всё дело в том, что выталкивающая сила действует всегда только в сторону противоположную от действия силы тяжести.
Я понятно объяснил на словах, или нужны рисунки?

 

Уважаемый ЮС, начиная с сообщений №№345,346 я так полагаю мы обсуждаем то, что происходит с поплавком если отвести его вручную, так что Ваши аргументы приведенные в сообщ.№ 359 неуместны.

 

Ув. ПГСник, не далее как в сообщении #358 Вы написали:

и тут же сами себе противоречите:

Вы хоть сами-то определитесь, что Вам нужно!

 

Мне нужно выяснить Ваше мнение: препятствует ли нить перемещению поплавка, водохранилище сухое, емкость обратного отвеса заполнена, Вы тестируете отвес, отвели поплавок в сторону и освободили. Какая конкретно сила вернет поплавок в первоначальное положение? Я утверждаю - горизонтальная составляющая силы натяжения струны. Вот это и выясняем. Выясним, пойдем дальше.

 

Отвечаю в третий раз:

Теперь понятно, что это зависит от направления перемещения?

Тоже уже отвечал на Ваш вопрос:

И ещё раз повторяю, что приводит в движение поплавок и перемещает его на отвесную линию именно равнодействующая сила F (составляющая от двух сил Pп и Pн), но никак не "горизонтальная составляющая силы натяжения струны".

Поясняю разницу между выталкивающей силой и подъёмной.
Поплавок свободно плавает на поверхности, выталкивающая сила Fвыт есть, но она уравновешена весом поплавка P и никакого натяжения такой поплавок создать не может.
Привяжите к поплавку струну с запасом её длины - поплавок будет свободно болтаться в баке, насколько позволит ему длина струны. Чтобы создать натяжение струны, её нужно укоротить настолько, чтобы поплавок больше погрузился в воду. При этом, сила притяжения поплавка землёй остаётся неизменной, но выталкивающая сила увеличится.
Разность (Fвыт - P) и даёт ту силу Pп, которая стремится вытолкнуть поплавок на поверхность, но этому будет препятствовать струна с силой натяжения Pн. Теперь положение поплавка будет определяться сложением двух сил Pп и Pн, а точнее сказать равнодействующей от их сложения силой F. Если Pп и Pн направлены строго противоположно, тогда F = 0.
Рисунок прилагается.

 

Сила F, возвращающая поплавок и струну на отвесную линию.

 

Уважаемый ЮС, давайте не будем пока заполнять водохранилище. Давайте разберемся с тестированием отвеса. На Вашем рисунке не хватает силы Fприложенная, т.е. той силы, которую Вы прикладываете к поплавку, удерживая его в стороне от места закрепления струны.
Fприложенная = - F. F- горизонтальная составляющая силы натяжения струны, Рп, как Вы видите на Вашем же рисунке до и после отведения струны не изменилась, т.е. участия в возвращении поплавка в исходное положения не принимает никоим образом. Готов выслушать Ваши возражения.

 

Словоблудием занимаетесь, уважаемый ПГСник, я ответил точно на Ваш вопрос:

Когда поплавок освободили, никакой Fприложенная уже нет - есть только то, что я нарисовал.

ПГСник, Вы о чём? Какая горизонтальная составляющая может быть от силы Pп, направленной вертикально вверх? Это нонсенс!

А участие в возвращении поплавка сила Pп принимает самое непосредственное.
Во-первых, как я уже говорил, без силы Pп не будет и силы Pн.
Во-вторых, Pп и Pн создают тот параллелограмм сил, где и возникает сила F, которая возвращает отведённый в сторону поплавок в исходное положение. Так что, Pп принимает самое непосредственное участие в работе обратного отвеса.

Раскрыть Спойлер Свернуть Спойлер

PS. Кстати сказать, сила F тоже не является "горизонтальной составляющей", которую Вы зачем-то всё время пытаетесь найти. Сила F имеет тангенциальное направление по дуге, которую описывает поплавок (струна - радиус той дуги).

 

Уважаемый ЮС, я всегда считал Вас достойным полемистом.Не разочаровывайте меня вышеприведенными выражениями. Итак продолжаем разбираться с тестированием обратного отвеса. Отводите поплавок в сторону и удерживаете.Где реактивная сила для Fприложенной. Как Вы понимаете меня интересует физическая сущность силы противодействия. Это струна отвеса, это сопротивление воды? Что сопротивляется перемещению отвеса?
И ни капли словоблудия заметьте. Надеюсь, что в Вашем ответе тоже не будет ему места.

 

Оффтоп

Хорошо. Но только, прежде чем придираться к моим ответам, внимательно перечитайте свои вопросы.

Как только, Вы начали отводить поплавок в сторону (создали силу Fприложенной), так сразу же возникает сила F, которая равна по величине и противоположна Fприложенной.
Чем дальше Вы будете отклонять поплавок, тем больше Вам придётся приложить силу Fприложенной, и тем больше будет сила F (напоминаю о том, что сила F есть равнодействующая сил Pп, Pн).
Пока Вы удерживаете поплавок, равнодействующая двух сил (F и Fприложенной) будет = 0. Но как только отпускаете поплавок, сила Fприложенной прекращает своё действие, баланс сил нарушен, вступает в действие сила F и возвращает поплавок на место, и сама F становится = 0.

 

Уважаемый ЮС, продолжаем рассматривать момент "отвели и удерживаем"

Т.к. сила Рп не претерпела никаких изменений по сравнению с исходным состоянием, то скажите мне каким образом она участвует в противодействии. Ну а сила Рн изменила свое направление и величину. Представьте эту силу в виде двух векторов - горизонтального и вертикального.Вертикальная составляющая равна сили Рн в исходном состоянии "поплавок не отведен". Ну а горизонтальная составляющая и есть наша сила противодействия F.

 

Это ошибка в принципе - считать силу F горизонтальной составляющей от силы натяжения Pн.
Хотя, на рисунках, где отклонение струны от вертикали незначительно, это может так показаться (как может показаться, что повозка толкает лошадь).

Сила F направлена не по горизонтали, а по касательной к дуге, описываемой поплавком.
По мере смещения поплавка у вектора силы F будет изменяться не только величина, но и направление.
Ввиду малого диапазона отклонения струны в обратном отвесе, в расчётах обычно принимают Pн = Pп. Если подходить строго, то величина Pн будет уменьшаться с увеличением угла отклонения струны от вертикали.
При угле отклонения 90° сила натяжения струны поплавком будет равна нулю. Но тогда, при силе натяжения равной нулю, будет равна нулю и её горизонтальная составляющая. И, если следовать Вашей логике, тогда и сила F будет равна нулю.
Однако, при угле отклонения 90° сила F, наоборот, достигает максимальной величины. И это правильно, так-как сила Fэто равнодействующая от двух сил (Pн + Pп). И если Pн = 0, тогда F = Pп.





На рисунке показан несколько упрощённый расклад сил на поплавке при различных углах отклонения струны. Если подходить к задаче ещё строже, то необходимо учесть увеличение выталкивающей (и подъёмной) силы за счёт увеличения погружения поплавка при его отклонении от вертикали. Но сути Вашего вопроса это не изменит – сила F не является горизонтальной составляющей от силы натяжения.

 

Строго горизонтальной сила F не будет. Я согласен. Только два-три замечания.Сила F приложенная - горизонтальна. Стало быть сила ей противодействующая - результативная тоже горизонтальная. Ну а то притапливание поплавка, которое естественно возникает компенсируется натяжением струны.Но оно незначительно.Сами посчитайте. Длина отвеса десятки метров, отклонение в крайнем случае пару дециметров. Т. е. в расчетах этим пренебрегают. Пренебрегают кстати не только этим. Кстати не будете же Вы утверждать, что в результате отклонения струны горизонтальная составляющая каким- то образом появилась в Рп? Т. е. в любом случае горизонтальное усилие приложенное к системе обратного отвеса воспринимается струной отвеса..

 

Ну вообще-то силу F приложенная можно приложить в любом направлении, и даже грубой силой можно утопить поплавок, что может привести к полной потере натяжения струны. Конечно, сила действия равна силе противодействия, и направлены они в противоположные стороны.

НО. Если грубо не топить поплавок, то, пока струна имеет хоть какое-то натяжение, поплавок будет перемещаться только по дуге, радиус которой равен длине струны. А любое перемещение происходит в направлении равнодействующей силы.
Следовательно, куда бы не была направлена Fприложенная, равнодействующая от всех сил всё равно будет направлена по касательной к дуге. Просто, в результате действия силы Fприложенная произойдёт перераспределение других сил, и поплавок переместится по вектору равнодействующей силы F.

Величина подъёмной силы поплавка Рп может измениться (например, при доливке воды в бак поплавок погрузился относительно её уровня), но горизонтальной составляющей быть не может, поскольку сила Pп всегда вертикальна, относительно горизонта жидкости в баке (мы ведь договорились пока не наполнять водохранилище?).

 

Уважаемый ЮС, что-то я не понял, согласны-ли Вы с тем, что при "отвели и удерживаем" противодействует перемещению вообщем-то струна отвеса, ну а притопление поплавка будем говорить так на этот процесс существенного влияния не оказывают?