by 
Σε οριζόντιο επίπεδο βρίσκεται ένα κυλινδρικό δοχείο ύψους Η=4α γεμάτο πλήρως με νερό. Σε ύψος h1=α από τη βάση του υπάρχει ένας οριζόντιο σωλήνας διατομής Α, ο οποίος μετά από λίγογίνεται κατακόρυφος και στο πάνω άκρο του κλείνεται με αβαρές έμβολο, στο οποίο ασκούμε κατακόρυφη δύναμη F, όπως στο σχήμα. Το νερό στο σωλήνα έχει ύψος h2=2α.
Να χαρακτηρίσετε ως σωστές ή λανθασμένες τις παρακάτω προτάσεις, δικαιολογώντας τις απαντήσεις σας.
i) Μέσω του εμβόλου «επιβάλλεται» εξωτερική πίεση στο νερό ίση με pεξ=pατμ+F/Α.
ii) Η πίεση στην πάνω έδρα του κυλίνδρου σύμφωνα με την αρχή του Pascal είναι ίση με:
p1=pεξ+pυδρ= pατμ+F/Α
iii) Η πίεση στην κάτω έδρα του κυλίνδρου, σύμφωνα με την αρχή του Pascal, είναι ίση με:
p2=pεξ+pυδρ= pατμ+F/Α+ρg∙4α.
iv) Η δύναμη που ασκεί το νερό στην πάνω έδρα του δοχείου, εμβαδού S, είναι ίση:
F1=(pεξ-ρgα)∙S.
Το νερό θεωρείται ιδανικό ασυμπίεστο ρευστό.
ή
Το τι οφείλουμε να ονομάσουμε "εξωτερική πίεση":
«Ενεργητικές» και «παθητικές» δυνάμεις…
Δεν διατύπωσες Κατερίνα εκεί τις αντιρρήσεις σου….
Δηλαδή η ατμοσφαιρική πίεση είναι εξωτερική μόνο αν έχουμε το έμβολο στο πάνω μέρος;
Δηλαδή ένα θέσφατο υπάρχει:
"P = Pατμ + ρ.g.h".
Όποια περίπτωση διαφωνεί στο θέσφατο, δεν δικαιούται να έχει εξωτερική πίεση;
Θα πρότεινα Κατερίνα να στείλεις την λύση του προβλήματος του Διονύση με τον υδράργυρο.
Λύση που να στηρίζεται στην "P = Pατμ + ρ.g.h".
Τότε θα φανεί το πρόβλημα.
Διαφορετικά θα συζητάμε στο στυλ:
-Εγώ ονομάζω εξωτερική πίεση την ….
-Όχι εγώ ονομάζω την….
Λες:
Θα ήθελα να επικεντρωθούμε στο ένα δοχείο, και όχι σε συστήματα δοχείων με αέρια.
Μα πρέπει να χρησιμοποιήσουμε άβολα παραδείγματα για να γίνει κατανοητό το πρόβλημα.
Θα μπορούσα και εγώ να σου πω:
Θα ήθελα να επικεντρωθούμε μόνο σε συστήματα αντεστραμμένων δοχείων με έμβολα.
Δηλαδή ένα βολικό παράδειγμα δεν στηρίζει την θέση μας. Ένα αντιπαράδειγμα είναι χρησιμότερο.
Καλύτερα όμως να στείλεις την λύση.
Γιάννη,
Ας λύνουμε τα θέματα με τη σειρά.
Πρώτα να λύσουμε αυτό.
Ποια λοιπόν είναι η εξωτερική πίεση;
Εσύ ποια θα έλεγες;
Μα σου έχω απαντήσει τόσες φορές.
Το ερώτημα "ποια είναι η εξωτερική πίεση" δεν έχει νόημα.
Νόημα έχει το ερώτημα "ποια η πίεση στο σημείο Β και πόσο αυτή διαφέρει από την πίεση στο Γ;".
Επίσης νόημα δεν έχει ούτε το ερώτημα "ποια η υδροστατική πίεση στο Β".
Νόμιζα πως μετά τόσες συζητήσεις λύθηκε.
Πιστεύω επομένως πως όλα τα προβλήματα θα λυθούν αν στείλεις την λύση που λέω, στο πρόβλημα του Διονύση.
Άλλως θα συζητάμε ατέρμονα.
Δες τι κάνεις:
Στις βολικές περιπτώσεις ονομάζεις την ατμοσφαιρική πίεση "εξωτερική". Στις άλλες δεν την ονομάζεις έτσι, διότι δεν βολεύει μια τέτοια ονομασία την σχέση "P = Pατμ + ρ.g.h".
Τελικά ο προσανατολισμός του δοχείου καθιστούν μια πίεση άλλοτε εξωτερική και΄άλλοτε όχι;
Όχι Γιάννη, δεν κοιτάω μόνο βολικές περιπτώσεις.
Έστω λοιπόν ότι ασκούμε στο κόκκινο έμβολο μία δύναμη F που προκαλεί "έξτρα" εξωτερική πίεση στο υγρό.
Τώρα, η εξωτερική πίεση που έχει μεταδοθεί αμετάβλητη σε όλη τη μάζα του υγρού είναι pεξ=pατμ+F/A (δεν είναι επομένως η "βολική" ατμοσφαιρική)
Ο προσανατολισμός του δοχείου δεν έχει σχέση με την εξωτερική πίεση βέβαια.
Αλλά για κάθε προσανατολισμό, διάλεξε και πάρε ποιος σου αρέσει, η πίεση που επικρατεί στο ανώτατο επίπεδο του υγρού είναι πάντα ίση με την εξωτερική, αφού εκεί δεν υπάρχει ίχνος υδροστατικής για να αλλάξει την πίεση.
Τελικά η ανάρτηση:
«Ενεργητικές» και «παθητικές» δυνάμεις…
έχει γίνει αόρατη
Αφού δεν κοιτάζεις μόνο βολικές περιπτώσεις δεν υπάρχει κόκκινο έμβολο.
Αφαιρέθηκε ώστε να πάμε σε άβολη περίπτωση.
Ακόμα μια μη βολική περίπτωση:
Οι πιτσιρικάδες ασκούν δυνάμεις μέτρου F. Θα μπορούσα να ρωτήσω εδώ ποια είναι η εξωτερική πίεση;
Είναι η Pατ + F/A ή είναι η Pατ + F/2A ;
Δηλαδή εξωτερική πίεση είναι η πίεση στο ανώτερο σημείο;
Άρα η πίεση που έχει επιβληθεί στο υγρό από εξωτερικά αίτια και δεν έχει καμία σχέση με τη βαρύτητα, είναι η πίεση που επικρατεί στο ανώτατο σημείο της υγρής στήλης. Εκεί, δεν υπάρχει υδροστατική…υπάρχει μόνο η πίεση που του επέβαλε κάποιο εξωτερικό αίτιο(ατμόσφαιρα, έμβολο κλπ)
Γιάννη, θα σου απαντήσω κι εδώ και θα αποχωρήσω…
Το σύστημα αυτό δεν ισορροπεί.
Μιλάμε στα προηγούμενα, για ρευστά που ισορροπούν…για δοχεία που βρίσκονται κάπου ακίνητα.