Создает ли вытекающая вода давление на ведро?

Рассмотрим ведро с водой, на дне которого есть небольшое отверстие. Пусть ковш поднимается с постоянной силой Ф → . Вода в ведре, естественно, вытекает из него.

Вопросы следующие:

Как можно написать уравнение движения ковша?

Как)

м ( т ) г в → г т "=" Ф → + м ( т ) г →

или нравится

(б)

м ( т ) г в → г т "=" Ф → + м ( т ) г → + ты → г м г т

например с тягой ты → г м г т

Другими словами, как указано в заголовке, создает ли вытекающая вода тягу на ведро? Если нет (я надеюсь на это), по каким причинам мы не должны рассматривать термин ты → г м г т ?

Я бы сказал, что дополнительным термином является сохранение CM. Если контейнер (ведро, газовая камера) изо всех сил пытается сохранить геометрию положения ЦМ, всегда возникает тяга, которую можно назвать в каком-то смысле фальшивой.

Ответы (2)

Есть сила тяжести на воде, сила подъема ведра и сила давления воды на дно ведра.

Для «нормального» ведра давление, умноженное на площадь дна, равно весу; но в этом случае площадь уменьшается, поэтому сила, действующая на дно ведра, меньше веса воды. Это сила, необходимая для удержания ведра в воздухе. Но дополнительная сила тяжести, действующая на воду, выталкивает воду из отверстия.

Если сила Ф не совсем равна силе, необходимой для удержания ведра неподвижно, то система будет ускоряться — но мы могли бы легко перейти в систему отсчета (ускоряющую), в которой ведро неподвижно, а кажущееся ускорение не равно г но г ′ .

Для жидкости высота час и площадь ковша А с отверстием а , мы можем написать

п "=" р г ′ час

для давления и

Ф "=" ( А − а ) п

для силы.

Тогда результирующая сила, действующая на массу воды в ведре, равна

м г − Ф "=" р г ′ час А − ( А − а ) р г ′ час "=" а р г ′ час

что в точности равно весу столба воды над отверстием. Таким образом, этот столб воды «свободно падает» из отверстия и создает наблюдаемый поток. Массовый расход в скважине р а в "=" р а 2 г ′ час

Нужна схема или это понятно?

Формула, включающая как g, так и g', подразумевает, что если площадь отверстия равна нулю, то F=mg??? Ах, эта F не оригинальная F или вопрос. Не очень понятно.
это м г − Ф или м г ′ − Ф ? Является ли F той же внешней силой или просто совпадающими обозначениями?

вы правы, это ваша формула а), так как тяги текущей воды против ведра нет, хотя официальная формула НАСА для тяги камеры ракеты подразумевает, что она есть.

Представьте, что вы мгновенно открываете дно ведра, подпрыгнет ли ведро, чтобы уравнять импульс смытой воды?

Если не ошибаюсь, эта проблема связана с тягой ракет в вакууме. К сожалению, это табу.

Отредактировано: Уравнение ракеты, то есть уравнение тяги ( https://en.wikipedia.org/wiki/Tsiolkovsky_rocket_equation ) подходит, если космонавт будет выбрасывать грузы в космос один за другим. Однако нагретый газ в ракетной камере выходит через дроссель (т.е. свободное адиабатическое расширение) в вакуум без какой-либо работы над чем-либо (включая стенку камеры). Также центр масс газа остается рядом с камерой, поскольку молекулы газа быстро движутся во всех направлениях, в том числе и перед кораблем, поскольку его объем стремится к бесконечности, а давление к нулю.

Итак, горячий газ просто выходит из камеры (кораблем его не выталкивает), ничего не толкая и не совершая работы, аналогично горизонтальному истечению воды не толкает ведро в обратную сторону, или в исходной задаче из-за этого протектора просачивающаяся вода не толкает ведро вверх.

Чтобы быть точным, в примерах с ведрами вытекающая вода действительно выполняет работу, толкая воздух вокруг отверстия, но для этой задачи это незначительно.

Вывод: Итак, вопрос был: "вытекающая вода создает тягу на ведро?", и я думаю, что ответ "Нет". Принятый выше ответ не отвечает на вопрос, а скорее объясняет уменьшение веса ведра из-за утечки, но вопрос был не в этом.

Комментарии не для расширенного обсуждения; этот разговор был перемещен в чат .
Создает ли вытекающая вода давление на ведро?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v