От	zas
К	All
Дата	07.10.2003 16:37:34
Рубрики	Модели;

Вопрос мучает!

---

Дано:
На морском дне лежит железная бочка. Бочка заполнена водой. Бочка суперкрепкая и мегагерметичная. Путем выкачивания из бочки воды создаем в ней абсолютный вакуум. Вопрос: всплывет ли бочка на поверхность?

Вопрос два. На земле стоит бочка. Бочка суперкрепкая и мегагерметичная. При этом бочка изготовлена из гиперлегкого материала массой на одим см3 практически равной массе воздуха на см3. Выкачиваем из бочки воздух и создаем в ней абсолютный вакуум. Улетит ли она в космос?

---

От	zas
К	zas (07.10.2003 16:37:34)
Дата	08.10.2003 14:21:41

Re: Вопрос два

---

Вот чертеж. Это чертеж балластной цистерны реального подводного аппарата.


Собственно вопрос:
Берем две стальные бочки (мега прочные). Наполняем их обычным воздухом. В одной- давление будет равно атмосферному. В другой- раз в пять выше. Какая бочка будет лучше держаться на воде????

---

От	razlib
К	zas (08.10.2003 14:21:41)
Дата	10.10.2003 15:21:08

Re: Вопрос два

---

Приветствую!
Могу, канешна, лохануться, но мне кажется, такая фиговина очень даже подходяща в качестве "бычьего пузыря". Если правильно понял, то слева типа воздух/вакуум (неважно), а справа - выдавливаемая водо/ичка;) Этот пузырь - в отрицательный аналоговый контур (по управлению) и тихо-мирно плавать, как рыба...:) да хоть летать, если всё-всё - лёгкое и подогреваемое...
С уважением, razlib.
ЗЫ: давненько к Архимеду не ходили...

---

От	Неклюд Беломор
К	zas (08.10.2003 14:21:41)
Дата	08.10.2003 18:56:29

Re: Вопрос два

---

>
> Собственно вопрос:
> Берем две стальные бочки (мега прочные). Наполняем их обычным воздухом. В одной- давление будет равно атмосферному. В другой- раз
в пять выше. Какая бочка будет лучше держаться на воде????
>
Первая - в ней воздуха меньше.

С уважением,
Неклюд Беломор.

---

От	zas
К	Неклюд Беломор (08.10.2003 18:56:29)
Дата	08.10.2003 19:14:23

Re: Обоснуйте теоритически плиз!!!

---

> Первая - в ней воздуха меньше.
С какого такого перепугу?




С уважением...

---

От	Aqua
К	zas (08.10.2003 19:14:23)
Дата	02.11.2003 16:19:00

Re: Обоснуйте теоритически...

---

1.Вакуум не подвержен силе тяжести, это раз.

2. Подъемная сила создается разностью плотности. В твоем случае.

А теперь выучи вот это наизусть:
плотность это вес тела в определенном объеме.
Грамм на квадратный сантиметр, например.

:))))
Самая плавучая поэтому вакуумная бочка с невесомой стенкой - теоертическая, естественно. Она и в космос улетит только так, до верхней границы стратосферы и куда у нее хватит инерции потом дальше лятеть, потому что притяжение не действует :)

И тебя утащит учить физику :)

Счастливо :)

---

От	kregl
К	Aqua (02.11.2003 16:19:00)
Дата	03.11.2003 16:31:22

Re: Обоснуйте теоритически...

---

Здр!

>А теперь выучи вот это наизусть:
>плотность это вес тела в определенном объеме.
>Грамм на квадратный сантиметр, например.
--------------------------
Кубический дециБелл на квадратный КилоГерц.

Ваххх!

С уважением, kregl

---

От	Esq
К	kregl (03.11.2003 16:31:22)
Дата	03.11.2003 16:54:31

Rе: Обоснуйте теоритически...

---

>Кубический дециБелл на квадратный КилоГерц.

Здесь уже договорились не пользоваться НАТОвскими обозначениями.

Ваш "КилоГерц" заменяю на "ВаршавянкаГерц".

---

От	kregl
К	Esq (03.11.2003 16:54:31)
Дата	03.11.2003 17:19:25

Ай да ДКБФ! Ай да... Пять баллов!(-)

---

---

От	zas
К	Aqua (02.11.2003 16:19:00)
Дата	02.11.2003 18:06:27

Re: Ты мне не "тычь":))

---

Привет!
>1.Вакуум не подвержен силе тяжести, это раз.
Правильно.

>2. Подъемная сила создается разностью плотности. В твоем случае.
Подъемная сила создается архимедовой силой, которая абсолютно не зависит от плотности. Это раз.
>А теперь выучи вот это наизусть:
>плотность это вес тела в определенном объеме.
О учитель! Плотность это МАССА тела, деленная на объем. Это два.
>Грамм на квадратный сантиметр, например.
Угу.
А вам пора на курсы повышения квалификации. Однако.

---

От	Esq
К	Aqua (02.11.2003 16:19:00)
Дата	02.11.2003 17:47:02

Rе: Обоснуйте теоритически...

---

>А теперь выучи вот это наизусть:
>плотность это вес тела в определенном объеме.
>Грамм на квадратный сантиметр, например.

Плотность - это масса в определенном обьеме.
Грамм на кубический сантиметр, например.

---

От	Неклюд Беломор
К	zas (08.10.2003 19:14:23)
Дата	08.10.2003 20:50:05

Re: Обоснуйте теоритически...

---

Вы школьный курс физики помните? Уравнение Клапейрона-Менделеева...

PV=(m/M)RT,

где P - давление, Па;
V - объём, м3;
m - масса, кг;
M - молярная масса, кг/моль;
R - универсальная газовая постоянная, Дж/кгК
T - температура, К.

Для нашей задачи R, M - физические константы, V - постоянная по условию. Меняются только масса и давление, причё пропорционально.
Увеличиваем давление в 5 раз - увеличивается и масса. Следовательно, увеличивается и сила тяжести - бочка хуже плавает. Другое дело,
что масса воздуха невелика, и это изменение плавучести может быть и незаметным. Если честно, с ходу сразу сложно посчитать
изменения. Но если сделать допущение, что и температура при сжатии не изменится, то масса воздуха увеличится в 5 раз.

Да насчёт цистерны глубоководного аппарата - что-то я не понял, они что - поршнем воду выдавливают что ли? Есть другие более
экономичные способы изменения плавучести.

С уважением,
Неклюд Беломор.

---

От	zas
К	Неклюд Беломор (08.10.2003 20:50:05)
Дата	09.10.2003 13:46:15

Re: Сорри за невнимательность

---

>Да насчёт цистерны глубоководного аппарата - что-то я не понял, они что - поршнем воду выдавливают что ли? Есть другие более
>экономичные способы изменения плавучести.
Именно поршнем. Но это не глубоководный аппарат, а мелководный..



С уважением...

---

От	Nuc
К	zas (09.10.2003 13:46:15)
Дата	09.10.2003 18:29:31

Совсем не значит что поршнем, просто через поршень...

---

лень приглядываться, но часто применяется такая схема, не напрямую средой давится, а через мембраны, поршни...

Удачи...

---

От	Esq
К	zas (09.10.2003 13:46:15)
Дата	09.10.2003 15:47:06

Rе: Сорри за невнимательность

---

>>Да насчёт цистерны глубоководного аппарата - что-то я не понял, они что - поршнем воду выдавливают что ли? Есть другие более
>>экономичные способы изменения плавучести.
> Именно поршнем. Но это не глубоководный аппарат, а мелководный..

Тогда уж лучше приделайте к нему железные руки - за дно хвататься, и ноги - от дна отталкиваться.

---

От	Nuc
К	zas (08.10.2003 14:21:41)
Дата	08.10.2003 14:30:20

Ответ или информация к размышлению...

---

первое... подводный аппарат и ПЛ никак (почти никак) не похожи по разным причинам. Одна из них, свойства воды на большой глубине...
второе... вопрос странный... и вообще, пускай сапоги тачает сапожник. Надо тебе это? Так и закон Архимеда недолго закрыть...

Удачи...

---

От	zas
К	Nuc (08.10.2003 14:30:20)
Дата	08.10.2003 14:41:13

Re: Принял(+)

---

Мне просто интересно как оно работает.
Вариант 1-й.
1. В цистерне постоянно находится воздух- объем которого, регулируется поршнем. (отсюда про давление вопрос)
2. В цистерне воздуха нет. Есть только поршень и вода. При выдавливании воды в цистерне образуется вакуум. (отсюда про всплывающие бочки)

>второе... вопрос странный... и вообще, пускай сапоги тачает сапожник. Надо тебе это? Так и закон Архимеда недолго закрыть...
МНЕ ИНТЕРЕСНО как оно работает....

---

От	Неклюд Беломор
К	zas (07.10.2003 16:37:34)
Дата	08.10.2003 13:23:11

Re: Вопрос мучает!

---

Доброго времени суток!
> Дано:
> На морском дне лежит железная бочка. Бочка заполнена водой. Бочка суперкрепкая и мегагерметичная. Путем выкачивания из бочки воды создаем в ней абсолютный вакуум. Вопрос: всплывет ли бочка на поверхность?

Уточним граничные условия:
- Дно каменистое - всплывёт однозанчно.
- дно илистое - может и не всплыть, всё зависит от глубины => гидростатического давления и площади контакта бочка-ил.

Неклюд Беломор.

---

От	Nuc
К	zas (07.10.2003 16:37:34)
Дата	08.10.2003 00:47:04

Да... Нет... (-)

---

---

От	zas
К	Nuc (08.10.2003 00:47:04)
Дата	08.10.2003 13:00:54

Re: Почему... "нет"??????

---

Ведь имхо- оба эксперимента близнецы и братья. Среды токмо разные

---

От	Nuc
К	zas (08.10.2003 13:00:54)
Дата	08.10.2003 14:32:56

Как вопрос поставлен...

---

так и дан ответ. Нужна первая, а потом вторая космическая скорость, чтобы преодалеть притяжение земли

а в пределах атмосферы да, все одинаково, только у воздуха плотность меняется по высоте, а у воды по глубине нет...

Удачи...

---

От	han
К	Nuc (08.10.2003 14:32:56)
Дата	11.10.2003 21:13:42

Re: Как вопрос

---

>только у воздуха плотность меняется по высоте, а у воды по глубине нет...<

Как это не меняется?? Температура с глубиной падает? То бишь и плотность растет ;)

Вопрос один - разницы вакуум в бочке или воздух при атмосферном давлении никакой - т.к. один и тот же объем воздуха и воды отличаются на порядки (плотность воздуха в стандартной атмосфере не помню - извините :) ), что значит:
Изменение плотности воздуха в "замещающем" объеме на 1-5 атмосфер будет пренебрежительно мало влиять на суммарную массу подводного объекта по сравнению с массой конструкции.
Всплывет или нет зависит только от двух факторов:
1. Меньше или больше средняя плотность (суммарная масса делить на занимаемый объем) плотность объекта, чем плотность окружающей объект воды.
2. Имеетли свободный доступ под объект окружающая объект вода.

Вопрос два - "бочка" будет подниматься, пока средняя ее плотность (масса конструкции делить на ограниченный ее внешними обводами объем) не уравняется с плотностью окружающего воздуха, после этого она зафиксируется на этой высоте (плотность воздуха с высотой падает). На этом принципе разведывательные аэростаты летают.

---

От	Nuc
К	han (11.10.2003 21:13:42)
Дата	11.10.2003 21:19:32

В принципе можно долго...

---

развлекаться. Притянуть гидрологию... и прочая...

Удачи...

---

От	Esq
К	zas (07.10.2003 16:37:34)
Дата	07.10.2003 17:00:28

Rе: Вопрос мучает!

---

> Дано:
> На морском дне лежит железная бочка. Бочка заполнена водой. Бочка суперкрепкая и мегагерметичная. Путем выкачивания из бочки воды создаем в ней абсолютный вакуум. Вопрос: всплывет ли бочка на поверхность?

Да, если бочка не очень тяжелая (см. также ниже).

> Вопрос два. На земле стоит бочка. Бочка суперкрепкая и мегагерметичная. При этом бочка изготовлена из гиперлегкого материала массой на одим см3 практически равной массе воздуха на см3. Выкачиваем из бочки воздух и создаем в ней абсолютный вакуум. Улетит ли она в космос?

Я не знаю, что Вы называете "космосом", но бочка будет подниматься до высоты, где плотность атмосферы равна "плотности" бочки (масса бочки делить на ее обьем). Материал, конечно, надо брать легкий, но совсем не обязательно с плотностью воздуха, сойдет и обедненный уран.

Это все открыл еще Архимед. А Циолковский где-то писал про вакуумные дирижабли, если мой склероз не путает.

---

От	zas
К	Esq (07.10.2003 17:00:28)
Дата	07.10.2003 17:23:42

Re: Короче дело в объеме

---

Создавая вакуум- мы увеличиваем объем бочки и следовательно снижаем ее "плотность". Потому и полетит и поплывет:)))
Собственно так и думал. Гы... никому не приходило в голову сделать "вакуумируемые" ЦГБ???? И воздух ВД возить не надо... И схема попроще будет....

---

От	Amur
К	zas (07.10.2003 17:23:42)
Дата	08.10.2003 11:30:15

Re: Короче дело...

---

> Собственно так и думал. Гы... никому не приходило в голову сделать "вакуумируемые" ЦГБ???? И воздух ВД возить не надо... И схема попроще будет....
немного не понял...
балластные цистерны без воды и с водой, тогда где тут ваккум нужен?
или же цистерна с воздухом с ваккумом?
типа воздух нужен для выдавливания воды за борт... и ваккум тут ни каким боком. и суперкрепкого и мега... нетю.
:-) построили мы в цеху как то ваккумную цистерну (тонн на 40, с нержавейки, из под ракетного топлива. срезали торец, посадили на фланец (отрываться стал торец, типа дверь), срезали переборки (для тележки с сушимым)), загерметизировали, и насосом отсосали воздух, кстати, это процесс долгий, несколько часов. ваккум создать не удалось (это вообще сложнейшая инженерная задача) но до 0.1 атмосферы отсосали. к сожалению, так и валяется девайс под цехом.
я это о том, что ваккум это очень неудобная в практике вещь, да и он чистый не получается, с ВВД люди намного дальше пошли :-)
а теоретиков у нас.... это я вам так, как инженер-математик :-)

---

От	zas
К	Amur (08.10.2003 11:30:15)
Дата	08.10.2003 13:09:57

Re: Мне как это видится

---

Берем колбу. В колбу заливаем воду. К колбе- трубу. К трубе- мощный насос. И качаем-туды- сюды воду. (уменьшаем-увеличиваем "плотность"). Воздух не участвует. Вот и вся схема.

---

От	mk
К	zas (08.10.2003 13:09:57)
Дата	08.10.2003 13:34:38

Незачёт

---

> Берем колбу. В колбу заливаем воду. К колбе- трубу.
> К трубе- мощный насос. И качаем-туды- сюды воду.
> (уменьшаем-увеличиваем "плотность").
> Воздух не участвует. Вот и вся схема.

Вода практическе несжимаема, по крайней мере в нужных пределах. Поэтому большую разницу в плотностях нельзя
создать.

---
С уважением, Михаил

---

От	zas
К	mk (08.10.2003 13:34:38)
Дата	08.10.2003 13:44:26

Re: Зачет

---

>Вода практическе несжимаема, по крайней мере в нужных пределах. Поэтому большую разницу в плотностях нельзя
>создать.
Это мне ведомо. Я имел ввиду не плотность воды- а плотность бочки, которая снизится после выкачивания из нее воды за счет увеличения объема.

С уважением...

---

От	mk
К	zas (08.10.2003 13:44:26)
Дата	08.10.2003 14:36:11

Да?

---

> >Вода практическе несжимаема, по крайней мере в
>нужных пределах. Поэтому большую разницу в плотностях нельзя создать.
> Это мне ведомо. Я имел ввиду не плотность воды-
> а плотность бочки, которая снизится после
> выкачивания из нее воды за счет увеличения объема.

Не понял. Какой объём увеличиться?

Если просто выкачиваем воду из бочки за борт, то всё равно в бочке паровая подушка рано или поздно возникнет.
Проще уж сразу пузырь оставить. Да и скорость откачки оставляет желать лучшего.

---
С уважением, Михаил

---

От	zas
К	mk (08.10.2003 14:36:11)
Дата	08.10.2003 15:01:29

Re: Да?

---

>Не понял. Какой объём увеличиться?
Объем бочки.

---

От	mk
К	zas (08.10.2003 15:01:29)
Дата	08.10.2003 15:07:52

Re: Да?

---

> >Не понял. Какой объём увеличиться?
> Объем бочки.

Так она же имеет толстые-претолстые стенки! Или имелся виду "объём бочки, не занятый водой"? Тогда на досуге
рекомендуется подумать, чем же он будет занят (ответ: парами воды).

---
С уважением, Михаил

---

От	Amur
К	Amur (08.10.2003 11:30:15)
Дата	08.10.2003 11:43:21

Re: Короче дело...

---

блин, как вспомню....
варить научился нержавейку обычным электродом, освоил фрезерное дело, пришлось еще и фрезер налаживать, ух, навозился...
резали цистерну просто... рама, по углам приварены подшипники, цистерна круглая, катается по ним, подтащили токарный станок (!!), зажали фрезу в шпиндель, и проворачивая цистерну срезали торец практически идеально...
примеряли вдвоем-втроем крышку, варили шарниры сложные, крышка отходила, а потом поворачивалась...
фланец с уголков, штук 16, имхо....
косынки подваривали.
Пришел "хозяин" и посоветовал бить молотрок после сварки окалину посильнее "металл крепчает". после его ухода отлетевшая окалина прожгла товарищу веко...
почти день в этой трубе с болгаркой переборки резал (кто знает, как режется нержа, поймет), в противогазе, а цистерна проворачивалась на пошшипниках, нужно было следить за равновесием... да, молодость...

в фойе штаба ТОФ баальшая доска с командующими флота в разное время. наша работа... :)
только тряслись, чтобы станок лазерной резки с ЧПУ не "завис", испортив творение при вырезании нового имени.. как раз меняли, не помнит ли кто? 1997-1998 кто менялся?

---

От	Esq
К	zas (07.10.2003 17:23:42)
Дата	07.10.2003 21:41:07

Rе: Короче дело в массе

---

> Создавая вакуум- мы увеличиваем объем бочки и следовательно снижаем ее "плотность". Потому и полетит и поплывет:)))

Создавая вакуум мы уменьшаем массу (вес) бочки. Она же у Вас сверхпрочная и не деформируется, т.е. обьем не меняется.

---

От	zas
К	Esq (07.10.2003 21:41:07)
Дата	08.10.2003 13:05:22

Re: А вот и неправда

---

>Создавая вакуум мы уменьшаем массу (вес) бочки. Она же у Вас сверхпрочная и не деформируется, т.е. обьем не меняется.

Фишка в дом, что в 1-м случае вес бочки остается прежним чисто железо, во втором- уменьшится слегка (mбочки-мвоздуха). А вот объем увеличится значительно(за счет ээээээ... вакуумной подушки) Потому ее и выталкивает. Почему корабль железный , а не тонет?:))

---

От	Amur
К	zas (08.10.2003 13:05:22)
Дата	09.10.2003 12:33:23

Re: А вот...

---

может, идея неплоха, но....
1 масса таких ЦГБ (сверхпрочных и тд) будет сжирать часть своей "подьемной силы", тогда как "классические ЦГБ" попроще, полегче, поэффективнее.
2 ваккумная техника сложна, малоэффекивна , малопроизводительна
3 нафига? все и так неплохо!
4 все придумано до нас, рывка в технологиях и материалах не произошло, так что и ничего поменяться не может.

---

От	AKULA
К	zas (07.10.2003 17:23:42)
Дата	07.10.2003 18:59:16

Ре: Короче дело...

---

>>Гы... никому не приходило в голову сделать "вакуумируемые" ЦГБ???? И воздух ВД возить не надо... И схема попроще будет....>>

Наверняка приходило,только процесс вакуумизации цестерн с заданными параметрами(обьём,скорость,надёжность)очень трудным представляется,если вообще возможным,например,по скорости...

---