Вход
Быстрая регистрация
Если вы у нас впервые: О проекте FAQ
1

Сколько времени нужно железному шарику, чтобы добраться до дна?

Nikolai Sosiura [152K] 10 лет назад

Подробности вопроса: Сколько времени потребуется железному шарику, массой 100 грамм, брошенному в воду океана над Мариинской впадиной чтобы добраться до её дна??

категория: наука и техника
2

Тонуть он будет больше часа, и от массы я думаю время погружения не зависит. Плотность воды практически одинаковая на дне и на поверхности (разница в 4%) вода не может сжиматься до такой плотности которая бы приблизилась к плотности стали.

Двигаться он будет с приблизительной скоростью 10 км. в час.

текст при наведении

автор вопроса выбрал этот ответ лучшим
2

Надо было пару месяцев назад дать Джеймсу Кэмерону шарик, он бы бросил и посмотрел сколько времени он будет падать...

Хотя вряд ли он когда-нибудь доберется до дна именно Марианской впадины - слишком многие факторы могут ему помешать: течение рыба его может сожрать и т.п.

Nikolai Sosiura [152K]
Ну а всё же? Можно как то определить?  10 лет назад
MD Yoda [2.2K]
рыба сожрать:))) +1!
суровая Марианская рыба:)
 10 лет назад
комментировать
1

ну, тут все просто: на шарик с одной стороны действует сила тяготения (F=mg), заставляя его опускаться вниз, с другой стороны аржимедова сила (F=pgV) р - плотность жидкости. вот и считаем силу, действующую на шарик: F=g*(pV-m). так же существует формула, по которой вычисляется сила: F=mа, отсюда для шарика в жидкости a=g*(pV-m)/m

а потом, зная силу, из этого вычисляем время. движение равноускоренное. v=at, отсюда t=v/a, далее S=v*v/2a, v=корень(S/2a),

подставляем и вычисляем t=числитель:корень(S/(2g*(pV-m)/m))Знаменатель:g*(pV-m)/m.

к сожалению, нет под рукой таблицы плотностей)))) кто-нибудь, подставьте в формулу значения!!!

Nikolai Sosiura [152K]
Так сколько же шарику падать то?  10 лет назад
Oroti [36.7K]
дайте мне плотность морской воды, если у вас нет калькулятора))  10 лет назад
Oroti [36.7K]
и объем шарика тоже не помешает. а вдруг он полый - тогда он вообще не утонет  10 лет назад
Nikolai Sosiura [152K]
Где я возьму плотность, если я физику знаю, как 2х2=5 :)  10 лет назад
Oroti [36.7K]
ну, таблица плотностей есть в учебнике по физике... или в энциклопедии... а шарик-то какого объема? (масса 100 грамм ни о чем толком не говорит)  10 лет назад
все комментарии (еще 2)
комментировать
1

Для свободно падающего тела под действием сил сопротивления закон Ньютона примет вид:

am = gm - k1v - k2vv,

где a – ускорение тела, м/с2,

m – его масса, кг,

g – ускорение свободного падения в воде м/с2,

v – скорость тела, м/с,

k1 – линейный коэффициент пропорциональности, примем k1 = β = 6πμl (π - число пи; μ – динамическая вязкость среды; l – эффективная длина в метрах),

k2 – квадратичный коэффициент пропорциональности. K2 = α = С2ρS (ρ - плотность воды, а S площадь шарика, С2 коэффициент лобового сопротивления).

Остается узнать коэффициенты и перевести в дифференциальной вид...

Nikolai Sosiura [152K]
Ну, ну, не томите! Узнайте и переведите! Неужели час ему, в воде двигаться ко дну?  10 лет назад
комментировать
1

Это достаточно легко посчитать из условия равенства силы притяжения Земли Fприт сумме силы сопротивления воды шарику Fсопр и силы Архимеда Fарх

Fприт=Fсопр+Fарх

Fприт=плотность железаХобъем шарикаХускорение свободного падения

Fсопр=(скорость шарикаХскоростной коэффициент сопротивления воды)+(скорость шарикаХскорость шарикаХквадратичный скоростной коэффициент сопротивления воды)

Fарх=плотность водыХобъем шарикаХускорение свободного падения

Из этих уравненирй находим скорость погружения шарика и делим на неё глубину Марианской впадины. Получается приблизительное время погружения.

il63 [149K]
Наверное, можно использовать формулу Стокса. Если примерно знать вязкость воды на больших глубинах.  10 лет назад
комментировать
Знаете ответ?
Есть интересный вопрос? Задайте его нашему сообществу, у нас наверняка найдется ответ!
Делитесь опытом и знаниями, зарабатывайте награды и репутацию, заводите новых интересных друзей!
Задавайте интересные вопросы, давайте качественные ответы и зарабатывайте деньги. Подробнее..
регистрация