
Δίνεται το αριστερό σχήμα όπου ο σωλήνας είναι βυθισμένος σε νερό, χωρίς αυτό να έχει ανέβει στο εσωτερικό του, οπότε το ελατήριο, που συγκρατεί το σωλήνα, έχει μήκος l1.
Αν κατεβάσουμε το δοχείο, όπως στο 2ο σχήμα:
- Η εικόνα θα είναι αυτή του σχήματος ή μήπως θα συμβεί κάτι άλλο;
- Το μήκος του ελατηρίου l2 θα είναι μικρότερο, ίσο ή μεγαλύτερο από l1;
![]()
Να δώσω μια προέκταση-παραλλαγή που ίσως μας φανεί χρήσιμη στην σκέψη μας.
Έχουμε ένα σωλήνα, με κλειστή βάση και ύψος 76cm γεμάτο πλήρως με υδράργυρο. Το βάρος του υδραργύρου είναι 2.200g και του σωλήνα 300g. Κρεμάμε μέσω νήματος το σωλήνα από ένα δυναμόμετρο, όπως στο αριστερό σχήμα. Ποια η ένδειξη του δυναμομέτρου; Νομίζω θα συμφωνήσουμε ότι δείχνει 2,5kp (που λέγαμε παλιότερα) ή 25Ν.
Αναποδογυρίζουμε το σωλήνα σε λεκάνη που περιέχει υδράργυρο, με αποτέλεσμα να είναι ξανά πλήρης, χωρίς κενό ή αέρα στο εσωτερικό του. Η ανοικτή βάση του έρχεται απλά σε επαφή με την επιφάνεια του Ηg της λεκάνης, ενώ τον ζυγίζουμε ξανά, όπως στο 2ο σχήμα.
Ποια θα είναι τώρα η ένδειξη της ζυγαριάς; Θα δείχνει ξανά 25Ν ή όχι;
Φυσικά θα δείξει πάλι 2,5 kp ή 25 Ν. Η άνωση από τον υδράργυρο στο σύστημα, είναι μηδέν στο δεύτερο σχήμα.
Επιδιώκοντας συνταγή, όλος ο υδράργυρος είναι πάνω από την επιφάνεια και "ζυγίζει" το πάνω από την επιφάνεια υγρό.
Δεν αλλάζει κάτι αν βάλουμε μεμβράνη κάτω από τον σωλήνα και τον κάνουμε κλειστό δοχείο.
Καλησπέρα Γιάννη, Διονύση, Βαγγέλη …
Ναι Γιάννη είναι πιο γρήγοροι οι ισολογισμοί Ενεργητικό – Παθητικό = Μεταφερόμενο
Και έχει κι ένα πλεονέκτημα ακόμα ο υπολογισμός σου … όσους αναρωτιούνται για το "πώς ;" , τους αφήνει αφήνει να αναζητούν το ρόλο των μεσαζόντων …
Αλλά αν θέλουμε μια απάντηση στο ερώτημα του Διονύση ( το είχε παλιαότερα θέσει και ο Κουντούρης ) αναγκαστικά πρέπει να εξετάσουμε πιέσεις .
Και να θυμίσω ότι ο δεύτερος υλικονετιστής που … "βιάστηκε να φύγει και μας λείπει" … είχε αντιπροτείνει να ξεκινήσουμε από τα πιο απλά ακόμα π.χ. εδώ
Μήτσο ο Βαγγέλης είχε πιθανώς μια ιδέα προβλήματος που απευθύνεται σε μαθητές. Πέρυσι θα το αντιμετώπιζα έτσι.
Τώρα θα επιχειρήσω άλλη λύση:
Το σύστημα (σωλήνας-νερό εντός του) δέχεται την άνωση και το βάρος σωλήνα και νερού. Η άνωση πρέπει να είναι μεγαλύτερη από το βάρος του νερού. Δηλαδή το περιεχόμενο νερό πρέπει να είναι λιγότερο από το εκτοπιζόμενο. Αυτό ισχύει μόνο στο Γ σχήμα.
Οι πίεση υστερεί σε προβλήματα ισορροπίας έναντι της άνωσης.
Ιδίως όταν τα δοχεία έχουν ακανόνιστο σχήμα.
Ένα από τα προβλήματα που υπερτερεί είναι το προηγούμενο.
Καλησπέρα συνάδελφοι. Σας ευχαριστώ όλους για τη συμμετοχή στη συζήτηση.
Αν με ρωτούσε κάποιος πριν δύο μέρες, ποιος είναι ο καλύτερος τρόπος για να μπορέσουμε να απαντήσουμε σε ένα ερώτημα, όπως το παραπάνω, θα έλεγα με χρήση των πιέσεων. Η απόδειξη του Μήτσου στην ανάρτησή του (που έδωσε παραπάνω) με βρίσκει σύμφωνο.
Όταν όμως κάποιος καεί στο χυλό, φυσάει και το γιαούρτι.
Την πάτησα σε απάντησή μου, αφού δεν έκατσα να το σκεφτώ, οπότε …αλλάζω στρατόπεδο.
Η σκέψη που προτείνει ο Γιάννης είναι νομίζω αλάνθαστη. Δίνει σίγουρη απάντηση και από εκεί και πέρα αν χρειαστούν δικαιολογήσεις, πάμε και στις πιέσεις…
Για να μην μένει αναπάντητο το πρόβλημα:
Η δύναμη που το κρατάει είναι ίση με την διαφορά βάρους και άνωσης.
Η άνωση είναι ίση με το βάρος του νερού που είναι μέσα στο δοχείο και κάτω από την επιφάνεια.
Επομένως η δύναμη είναι όσο το βάρος του δοχείου συν το βάρος του νερού που είναι μέσα στο δοχείο και πάνω από την επιφάνεια.