Сила давления на боковую стенку F = p * S, где p -- давление воды на уровне, соответствующем половине высоты воды в сосуде S -- площадь, на которую оказывается давление
p = po * g * h/2, где po = 1000 кг/м3 -- плотность воды, g = 10 м/с2 -- ускорение свободного падения
S = h * a, где h -- высота воды в сосуде a -- сторона квадрата, который представляет собой горизонтальное сечение сосуда
В результате получаем: F = po * g * h/2 * h * a = po * g * h^2 * a / 2 Откуда: a = 2 * F / (po * g * h^2) a = 2 * 540 / (1000 * 10 * 0,6^2) = 0,3 м
Воздух находящийся в бутылке не дает своим давлением воде полностью залится в бутылку. Это позволяет бутылке иметь небольшую плотность. Но количество воздуха таково. Что сила архимеда уравновешена силой тяжести. Почему она и не всплывает. Естественно по мере погружения бутылки вглубь давление воды будет возрастать. Соответственно вода потехоньку будет зализать в бутылку по мере погружения,вытесняя из нее воздух,который будет выходит с пузырьками. Но это я так к слову :) Мы нашли то положение. Что воздуха такое количество в бутылке,что ее средняя плотность равна плотности воды. Почему бутылка и находится в равновесии. Если мы хоть чуть чуть опустим вниз бутылку или вбок. Ту же секунду воды в бутылке станет больше. ТО плотность бутылки возрастет. А значит бутылка потонет. Если же чуть вверх. ТО воды будет чуть меньше. И бутылка поплывет вверх. ТО есть не устойчивое равновесие.
p -- давление воды на уровне, соответствующем половине высоты воды в сосуде
S -- площадь, на которую оказывается давление
p = po * g * h/2, где
po = 1000 кг/м3 -- плотность воды,
g = 10 м/с2 -- ускорение свободного падения
S = h * a, где
h -- высота воды в сосуде
a -- сторона квадрата, который представляет собой горизонтальное сечение сосуда
В результате получаем: F = po * g * h/2 * h * a = po * g * h^2 * a / 2
Откуда: a = 2 * F / (po * g * h^2)
a = 2 * 540 / (1000 * 10 * 0,6^2) = 0,3 м
Естественно по мере погружения бутылки вглубь давление воды будет возрастать. Соответственно вода потехоньку будет зализать в бутылку по мере погружения,вытесняя из нее воздух,который будет выходит с пузырьками. Но это я так к слову :)
Мы нашли то положение. Что воздуха такое количество в бутылке,что ее средняя плотность равна плотности воды. Почему бутылка и находится в равновесии.
Если мы хоть чуть чуть опустим вниз бутылку или вбок. Ту же секунду воды в бутылке станет больше. ТО плотность
бутылки возрастет. А значит бутылка потонет. Если же чуть вверх.
ТО воды будет чуть меньше. И бутылка поплывет вверх.
ТО есть не устойчивое равновесие.