Atej Atej
271
BLOG

Frapujące zadanie cz. II

Atej Atej Nauka Obserwuj temat Obserwuj notkę 1

Rozwiązanie:
Po pierwsze: należy zauważyć, że kajak PŁYWA(!) PO WODZIE a nie jeździ po betonie czy wisi na jakichś urojonych "nieważkich i nierozciągliwych" linach.
Wszystkie osoby, które nie zauważając tego faktu bezmyślnie mylą wodę z betonem i kółkami - raczą później obliczać cuda nieważkiego leżenia czy wiszenia kajaka na wodzie bez wywoływania siły wyporu i bez związanego z tym wywołania ruchu określonej przez prawo Archimedesa ilości wody spod kajaka poza jego obrys (jej "wyparcia" przez pływający na niej obiekt).
(Jeśli z kajaka zostaje podniesiony/wyrzucony za burtę jakiś ciężar, to pod jego dno napływa woda o ciężarze równym ciężarowi wyrzuconego za burtę przedmiotu).
Dlatego masę tej poruszającej się (na skutek ruchu RC po podkładzie k) wody należy uwzględnić we wszelkich równaniach, jeśli już ktoś koniecznie z musu bezmyślności chce cokolwiek tu rachować.
(Rachowanie jest zupełnie zbędne, przynajmniej do uzyskania wglądu/rozumienia natury zjawiska).

Etap drugi: Skoro pod kajakiem jest ruch wody (wywołany ruchem na pokładzie), to należy ustalić ile tej wody się porusza - i - skąd dokąd.
W tym celu myślowo zamieńmy jeden kajak na równoważne dwie pływające obok siebie beczki z siedzącymi w nich osobami o identycznym ciężarze, z których jedna ma dodatkowo ciężki plecak. W pewnym momencie ta osoba podaje plecak drugiej, siedzącej w drugiej beczce. Efekt: pierwsza beczka się wynurza, a druga odpowiednio zanurza.  Wynurzaniu towarzyszy powstanie pod beczką podciśnienia, które "wciąga" wodę "z zewnątrz" pod beczkę, zaś zanurzanie drugiej powoduje powstanie nadciśnienia wypychającego odpowiednią ilość wody spod tej beczki poza jej obrys.
W tym momencie należy zauważyć, że z chwilą przerzucenia plecaka z beczki do beczki w objętości wody pod i między beczkami powstało dwubiegunowe pole ciśnień, z biegunem ujemnym (zlewem/upustem) pod beczką wynurzającą się i biegunem dodatnim (kranem/źródłem) pod beczką zanurzającą się. I oczywiście woda porusza się - od źródła do upustu (od kranu do zlewu) - aż do zlikwidowania powstałej różnicy ciśnień zgodnie z zasadą najmniejszego działania, czyli najmniejszego z możliwych "kosztu" energetycznego całości ruchu układu. Ciężar przemieszczającej się wody jest równy ciężarowi plecaka, co wynika bez obliczeń wprost z prawa Archimedesa.
Znaczy to, że pod kajakiem następuje ruch wody efektywnie symetryczny (w poziomie) do ruchu ciężaru na pokładzie.

Etap ostatni - dynamika: Analiza ruchu poszczególnych elementów całego układu pomiędzy chwilą startu ruchu a końcowym momentem ustania przemieszczeń (aczkolwiek ciekawa i warta przeprowadzenia) nie jest potrzebna do wykazania błędności tych wszystkich koncepcji rozwiązania zadania, które ignorując prawo Archimedesa tym samym zignorowały ruch masy wody pod kajakiem.

 

Atej
O mnie Atej

?

Nowości od blogera

Komentarze

Inne tematy w dziale Technologie