2017S.3.1/77 Kurs maturalny fizyka

To co napisałaś jest faktycznie prawdą i jest to niejako odpowiedź na drugą część pytania, natomiast w mojej opinii konieczne jest dopisanie, że z tej siły wyporu wynika właśnie (zgodnie z trzecią zasadą dynamiki Newtona) pojawienie się dodatkowej siły reakcji siły wyporu, z którą ciało będzie oddziaływało na wodę. Jest to konieczne, bo to właśnie ta dodatkowa siła powoduje zwiększenie się siły nacisku - jest to więc odpowiedź na pierwszą część pytania (pokazanie dlaczego wskazanie wagi wzrosło).

Czy mógłby Pan wytłumaczyć cały ten podpunkt?

Jeśli ciało nie jest zanurzone w naczyniu, to waga rejestruje rzecz jasna jedynie siłę nacisku biorącą się z ciężaru cieczy oraz naczynia, które są ustawione na wadze. Jeśli jednak zanurzymy w cieczy owo ciało, to ciecz zacznie działać na to ciało z siłą wyporu zwróconą pionowo w górę. Zgodnie z trzecią zasadą dynamiki Newtona wiemy, że skoro tak się stało, to oznacza to, że jednocześnie owo zanurzone ciało musi działać na ciecz z siłą o takiej samej wartości jak siłą wyporu, ale o zwrocie przeciwnym, czyli pionowo w dół (to ta siła, którą we wcześniejszych komentarzach nazwałem siłą reakcji). A zatem okaże się, że ta siła zwiększy sumaryczny nacisk na wagę, stąd pokaże ona nieco większe wskazanie. Co do drugiej części pytania, to wartość o jaką zwiększył się nacisk jest równy co do wartości sile wyporu, a nie jest to ciężar zanurzonego ciała.

Nie rozumiem kompletnie. Bardzo proszę o wytłumaczenie jeszcze raz. Nie mogę pojąć dlaczego ten nacisk nie zwiększy się o wartość ciężaru ciała które wrzucamy. Może jakby Pan siły rozrysował to by zaskoczyło.

Jeszcze jedno pytanie. Czy to prawda, że siła wyporu to tak właściwie jest wypadkowa sił parcia działających na dolną i górną powierzchnię ciała zanurzonego w płynie? (to z filmiku Chwila dla Debila pt. " Prawo (siła) Archimedesa jako wypadkowa sił parcia | Góra lodowa ")

Przedstawiłem to na rysunku poniżej: Fr to siłą reakcji na siłę wyporu z jaką ciało oddziałuje na wodę w naczyniu (woda działa na ciało siłą wyporu, a z trzeciej zasady dynamiki ciało działa na wodę siłą reakcji Fr). To efektywnie zwiększa nacisk wody na dno naczynia i na całą wagę (przed zanurzeniem ciała siłą z jaką woda naciskała na dno/wagę, to byłą tylko ta zielona siła Fn).

Co do odpowiedzi na pytanie to tak, siłą wyporu to wypadkowa tych sił parcia z góry i z dołu (ciśnienie na dole jest większe, stąd ta siła działająca na dolną część ciała jest większa i wypadkowo siła jest zwrócona w górę).

Dlaczego nie uwzględniamy siły ciężkości wrzuconego ciała?

On tam oczywiście jest, ale jest on równoważony przez siłę wyporu + siłę naciągu nici, które działają na to ciało (bo jest ono przecież zawieszone na nici). Nie rysowałem tych dodatkowych sił (ciężaru i naciągu), bo one są przyłożone do tego zanurzonego ciała i nie mają bezpośredniego wpływu na to z jaką siłą woda wraz z naczyniem naciskają na wagę.

Dlaczego nie mają bezpośredniego wpływu? Przecież siła reakcji siły wyporu to siła z jaką ciało działa na wodę, więc czy nie jest ona tak samo przyłożona jak siła ciężkości i naciągu?

Skoro siły wyporu, ciężkości i naciągu się równoważą to dlaczego wskazanie wagi w ogóle się zmienia? :)

Ale siła ciężkości i siła naciągu nie są przyłożone do wody tylko do tego zanurzonego ciała, dlatego nie mają wpływu na nacisk wody na dno naczynia/wagę (te sił, których nie ma na rysunku). A siła reakcji siły wyporu to faktycznie siłą z jaką ciało działa na wodę, więc jest ona przyłożona do wody, a zatem ma wpływ na nacisk na wagę. To właśnie zawarłem na moim rysunku.

No i wskazanie wagi w wyniku pojawienia się tej sił reakcji na siłę wyporu przecież się zmieniło, to właśnie zresztą mieliśmy tu udowodnić :)