by 
Στο σχήμα βλέπετε ένα δοχείο κυβικού σχήματος πλευράς α=2m, το οποίο είναι γεμάτο πλήρως με νερό και στο οποίο υπάρχουν δύο μικρές τρύπες διατομής Α=2cm2, οι οποίες κλείνονται με τάπες αμελητέου βάρους, και για την ισορροπία των οποίων απαιτείται να τους ασκούμε τις δυνάμεις F1 και F2. Αν δεν αναπτύσσονται τριβές μεταξύ τάπας και τοιχωμάτων του δοχείου, ενώ η Α τάπα βρίσκεται στο μέσον της δεξιάς πλευράς (h=1m) και για την ισορροπία της απαιτείται άσκηση οριζόντιας δύναμης F1=4Ν, να υπολογιστούν:
- Η δύναμη που ασκείται στην τάπα Α από την ατμόσφαιρα.
- Η πίεση στην αριστερή πλευρά της τάπας Α.
- Το μέτρο της κατακόρυφης δύναμης F2 για την ισορροπία της τάπας Β.
- Να υπολογιστούν οι δυνάμεις που το νερό ασκεί στην πάνω και στην κάτω βάση του δοχείου.
Δίνεται η πυκνότητα του νερού ρ=1.000kg/m3, g=10m/s2 και η ατμοσφαιρική πίεση pατ=1∙105Ρα.
ή
Πολύ χρήσιμη.
Να καταλάβω ότι τα σχολεία μπαίνουν στα ρευστά;
Πολύ καλή και πολύ διδακτική.
Από την δύναμη στην κάτω τάπα περνάμε στην δύναμη της πάνω ταπας μέσω των πιέσεων.
Το σχόλιο σημαντικό.
Καλημέρα σε όλους.
Γιάννη και Χρήστο ευχαριστώ για το σχολιασμό.
Καλημέρα Διονύση. Πολύ καλή εισαγωγική άσκηση στην ισορροπία ρευστού!
Το αξιοπερίεργο είναι ότι ασκούμε δύναμη 4Ν στην πλαϊνή τάπα και παίρνουμε τεράστιες δυνάμεις στις επιφάνειες του δοχείου, σύμφωνα με την αρχή του Pascal!!
Το βάρος του νερού είναι 80.000Ν και η δύναμη του υγρού στη βάση του δοχείου είναι 520.000Ν !!!
Να είσαι καλά.
Καλημέρα Διονύση.
Ολίγη ψυχραιμία ,γράφει ο λύτης σχέσεις ισορροπίας ταπών ,και σχέση πιέσεων με υψομετρική διαφορά + σχέση ορισμού πίεσης, βλέπει γνωστούς και υπολογίζει αγνώστους . Τακτοποιεί τα ευρήματα με βάση τη σειρά των ερωτημάτων.
Σ’εμένα π.χ βγήκε πρώτα η F2
Ωραία Διονύση
Καλημέρα Πρόδρομε, καλημέρα Παντελή, σας ευχαριστώ για το σχολιασμό.
Πράγματι προκύπτουν “θαυμαστά” αποτελέσματα από την μελέτη των ρευστών, όσον αφορά τη μετάδοση και αυξομείωση δυνάμεων…
Ας τα δούμε φέτος, αφού προβλέπω τα ρευστά να τελειώνουν,,,
Ας ακολουθήσουμε την αντίστοιχη προτροπή του ποιητή:
“Πάρτε μαζί σας νερό. Το μέλλον έχει πολλή ξηρασία…”
Επανέρχομαι Γιάννη, αφού δεν απάντησα πριν στο ερώτημά σου.
Δεν ξέρω πού ακριβώς βρίσκονται τα σχολεία. Υποψιάζομαι ότι τελειώνουν ταλαντώσεις, χωρίς να αποκλείω κάποια να έχουν πει ακόμη και τα ρευστά… (μου ήρθε και μια τέτοια πληροφορία… και δεν καταλαβαίνω γιατί τρέχουν; Να πάνε πού;)
Διονύση γειά σου. Θα μπορούσαμε να πούμε τα παρακάτω:
Αν δεν ασκείτο η F1 , τοτε στην τάπα ασκείται δύναμη από το υγρό F=ρghA=2Ν(δεν ασκείται δύναμη από την ατμόσφαιρα αφού όλο το σύστημα βρίσκεται εντός ατμόσφαιρας). Όταν ακήσουμε την F1=4N τότε πρέπει να ασκήσουμε F2=2N στο Β, η οποία “μεταφέρεται¨(ας θυμηθούμε την συζήτηση με το νήμα) μέσω του υγρού στην εσωτερική επιφάνεια του Α ώστε να ισορροπήσει ο φελλός.
Βέβαια με την προυπόθεση ότι οι δύο φελλοί έχουν το ίδιο εμβαδο (λόγω Pascal).
Καλησπέρα Διονύση. Οι ασκήσεις σου με τάπες είναι η βάση της διδασκαλίας μου στην ισορροπία των ρευστών. Εδώ έχουμε μια ακόμη διδακτική ανάρτηση για τη μετάδοση των πιέσεων σε δοχείο που επικοινωνεί μέσω ταπών με την ατμόσφαιρα, που ξεκαθαρίζει στο μαθητή πως να αντιμετωπίζει τέτοιου είδους θέματα.
Μπορούμε επίσης να κολλήσουμε και την αρχή Pascal, αν ρωτήσουμε το μαθητή τι μεταβολή θα έχουμε στην πίεση στην τάπα Α αν αυξήσουμε κατά ΔF τη δύναμη στην τάπα Β.
Ελπίζω να μη βγει η πρόβλεψη, αφού τα ρευστά είναι πολύ όμορφο κεφάλαιο. Περισσότερο να το συμπλήρωναν και όχι να το έκοβαν.
Οι φοιτητές Υγείας το βρίσκουν μπροστά τους, πόσο άσχετοι με τη Φυσική είναι επιτέλους αυτοί που θα το κόψουν;
Στο σχολείο είμαι στις εξαναγκασμένες ταλαντώσεις…
Να είσαι καλά!
Γιώργο και Ανδρέα, καλό απόγευμα.
Σας ευχαριστώ για το σχολιασμό και τις τοποθετήσεις.