Пређи на главни садржај

Посуда са водом на стрмој равни

Добар дан професоре, овде Никола из бившег одељења #. Вероватно не знате али ја ћу полагати физику на пријемном испиту за упис на електротехнички факултет ове године. Јавио сам вам се јер имам проблем око неких задатака па сам мислио ако можете да ми помогнете око њих тј. да вам пошаљем па да их погледате. Унапред хвала.
Ево нпр овај задатак ми није био јасан зашто је решење 0. На глаткој стрмој равни нагибног угла α се налази отворена посуда са водом. Укупна маса посуде и воде у њој је m. Посуда се гура наниже силом константног интензитета F у правцу нагиба стрме равни. Ако је g гравитационо убрзање, ниво воде ће бити паралелан стрмој равни ако је интензитет силе...
Нека се посуда прво креће равномерно убрзано, по правом путу, под утицајем силе и без трења. Вода ће се понашати попут возача у аутомобилу који убрзава унапред - због присуства инерције ће ићи уназад. Возача зауставља седиште, а воду задњи део посуде. Ниво воде ће се издигнути на задњој страни па ће њена површина бити искошена. 
Док је посуда на стрмој равни, на воду делује компонента m·g·sinα дуж равни. Резултанта друге компоненте силе теже и силе реакције подлоге стрме равни је нула. Док је посуда непокретна на стрмој равни, површина воде је паралелна са ПОВРШИНОМ ЗЕМЉЕ а не са подлогом стрме равни:


Када почне да се спушта по дејством m·g·sinα, вода није у могућности да се подигне на задњем делу посуде јер је пре почетка кретања њена површина била паралелна са земљом. Дакле, површина воде је паралелна са стрмом равни док се посуда креће убрзано. Да би то и остало тако, спољашња сила која се помиње у задатку заиста мора да буде нула! 
Цео проблем је могуће разматрати тако што се референтни систем веже за посуду - систем где се уводи инерцијална сила.

Коментари

Популарни чланци

Електрична струја у води и ваздуху

Ако стојим до колена у води, да ли ће струја прво стићи до мене кроз ваздух или воду? Први део одговора односи се на чињеницу да је ваздух одличан изолатор према протицању електричне струје. Проводљивост воде је условљена присуством примеса. Слана вода поседује добру проводљивост, питка вода је знатно слабији проводник док је дестилована вода лош проводник, али ипак поседује нижу специфичну отпорност од ваздуха. Према томе, под нормалним условима, електрична струја не би могла да се простире кроз ваздух па је вода једина средина погодна за проток електричне струје.

Други део одговора односи се на то када услови нису уобичајени. Ту мислим на појаву муње. Да би се испољила, неопходно је да се између доњег дела облака и површине тла формира јако електрично поље тако да непроводни ваздух буде у стању плазме. То значи да су присутни молекули ваздуха у великој мери јонизовани под утицајем електричног поља. Поменуто поље врши убрзавање наелектрисања ка електричним потенцијалима супротног зна…

Феромагнетици, парамагнетици и дијамагнетици

Упрошћена слика електрона у атому приказује ову честицу на начин да се обрће дуж орбитале, око језгра брзином сталне бројне вредности, али и око своје осе (спин). С обзиром да је електрон наелектрисан, током кретања ствара два магнетна поља: једно настаје због кретања око језгра, а друго због обртања око своје осе. Та два магнетна поља одређују магнетни (диполни) моменти- орбитални и спински. Ова величина је својствена и честицама у атомском језгру, али је њихов допринос укупном магнетном моменту атома знатно мањи те није битан за тумачење магнетних особина материјала. Стрелицама су приказани укупни магнетни моменти атома - као збир магнетних момената електрона.


Код материјала који припадају групи дијамагнетика, атоми не поседују магнетни момент (или је веома слаб) када материјал није изложен дејству магнетног поља. Међутим, у магнетном пољу, као што запис приказује, атоми дијамагнетика стичу магнетне моменте који су усмерени на начин да слабе магнетно поље. Типични представници су в…

Карноов циклус

На почетку индустријске револуције постојала је потреба да се унапреди рад парне машине и ефикасност. Сади Карно, физичар и официр у француској војсци, размишљао је о томе који гас/пару је потребно употребити и на какав начин да би се остварио највећи степен искоришћења. Из тог делања је проистекао други закон термодинамике, мада установљен од стране других физичара. Треба запазити да је Карно све време писао о калорику као радној супстанци парне машине - флуиду који садржи топлотну енергију и струји између објеката на различитој температури. Није први пут да се у физици стиже до нових открића помоћу погрешних претпоставки. Графички приказ машине, такозвани Карноов циклус, је уведен у физику много година касније. Приказ представља Карноову топлотну машину, на начин како је он замислио рад уређаја са највећим степеном искоришћења калорика:

Централни део записа сачињава цилиндар са радним телом. Карно није прецизно назначио о каквом флуиду се ради. Са леве стране је грејач, извор топло…

Једначина континуитета

Условљеност брзине протицања флуида површином попречног пресека струјне цеви први је уочио Леонардо да Винчи. Он, наравно, није изучавао струјне цеви већ је појаву уочио осматрајући протицање воде при различитим условима. Галерија Уфици у Фиренци садржи импозантну збирку његових нацрта и модела, али се Леонардово име ипак ретко помиње у контексту открића у физици - јер не постоје. Узрок томе сигурно није слабо познавање математике, јер би у том случају и Мајкл Фарадеј проживео живот као непознати књиговезац. Према томе, математичка формулација једначине није његово дело.

Запис је могуће употребити као пратећи садржај наставе физике у гимназији. Струјна цев садржи три струјне линије, а свакако их може бити много више, и то што се не секу је последица ламинарног протицања флуида. Ламинарност представља неопходан услов за формулисање једначине континуитета, у облику који се наводи у гимназији. Исто тако флуид поседује сталну густину упркос промени притиска, а ни вискозност није присутна…