Artur 76 wyśw. 10-11-2024 19:53

2017S.3.1 strona 92



Czy taki dowód do 3.1. byłby poprawny? W odpowiedziach CKE ma tylko słowne wyjaśnienie i nie jestem pewien.


Fizyka hydrostatyka Dodaj post do ulubionych Poproś o pomoc
Artur 10-11-2024 20:00

I w 3.2. napisali, że Fnac=Fg+Fwyporu, co oznaczałoby, że siła wyporu jest skierowana w dół i to chyba byłoby błędem.


s.gugula 14-11-2024 12:13

Odpowiedź na 3.1 wiąże się od razu z pytaniem odnośnie 3.2. Mianowicie, zauważ, że dowód przeprowadzony przez Ciebie w 3.1 jest błędny, on bowiem wskazuje na fakt, że siła nacisku na wagę po zanurzeniu w wodzie (czy też tej drugiej cieczy) ciała zmalało, a my mamy udowodnić, że ta siła nacisku wzrosła.

Poprawny dowód wyglądałby następująco - siła nacisku przed to faktycznie m1*g (zrobimy dowód dla wody, dla drugiej cieczy jest on zupełnie analogiczny). Ale po zawieszeniu ciała dostajemy takie coś: siły działające na ciało to jego ciężar m2g (w dół) i siłą wyporu ro_wody*g*Vc (pionowo w dół). Siła wyporu to siła z jaką woda działa na ciało. A zatem zgodnie z trzecią zasadą dynamiki Newtona, ciało działa na wodę z siłą o takiej samej wartości, ale przeciwnym zwrocie, czyli w dół. Czyli siły jakie działają po zanurzeniau ciała na wodę, to jej ciężar m1*g oraz siła z jaką ciało działa na wodę, czyli ro_wody*g*Vc (obie te siły działają w dół). To z kolei przekłada się na fakt, że nacisk na wagę po zanurzeniu ciała jest faktycznie większy, bo wzrósł z m1g do m1g + ro_wody*g*Vc. Zwiększył się on zatem o wartość ro_wody*g*Vc i widzimy, że nie jest to wartość ciężaru zawieszonego ciała, cnd.

I to od razu odpowiada na Twoje drugie pytanie. Zapis, że Fnac = Fg + Fwyporu co do wartości jest zatem poprawny. Bo rzeczywiście siła nacisku na wagę jest równa co do wartości sumie siły ciężkości wody i siły z jaką ciało naciska na wodę (a wartościowo jest to właśnie siła wyporu działająca na to ciało).


Artur 14-11-2024 16:09

Czyli tutaj siła wyporu jest jakby częścią siły reakcji?


Artur 14-11-2024 16:14

I w tym przypadku rozpatrujemy wszystkie siły działające w dół nieważne do jakiego ciała są przyłożone z tego co rozumiem? Czy nie powinno być Fnpo=m2g+ro_wody*g*Vc?


Artur 14-11-2024 16:20

Czy to co jest w ramce jest poprawne?


s.gugula 14-11-2024 21:28

Nie no poprawne jest to co napisałem w poprzednim komentarzu. Czyli siła nacisku przed to: m1*g (przyjmuję, że m1 to po prostu masa wody). A siła nacisku po to: m1*g + ro_wody*g*Vc.

I nie rozpatrujemy wszystkich sił działających w dół bez względu do jakiego ciała są przyłożone, tylko rozpatrujemy sił działające w dół na wodę, bo to ona bezpośrednio naciska na dno naczynia, a co za tym idzie przekłada się to na wskazanie wagi.


Artur 15-11-2024 10:53

To w takim razie nie bierzemy pod uwagę ciężaru tego ciała? Bo jeśli Fnpo=m1g+ro_wody*g*V to znaczy, że sam ciężar się nie zmienia, mimo że do wody wkładamy ciało


s.gugula 15-11-2024 14:31

No nie bierzemy go pod uwagę, ale to dlatego, że ciało jest zawieszony na nici. Gdyby zwyczajnie było tam wrzucone do wody, to oczywiście ten ciężar należałoby wtedy uwzględnić.


Artur 15-11-2024 14:55

Aaa, ma to sens. A w 3.2. dlaczego przyjmujemy, że np. Fnpo=Fg=m2g?


s.gugula 15-11-2024 19:06

Hmm, ale tak nie przyjmujemy, ja tak nigdzie nie napisałem ;)


Artur 16-11-2024 14:34

Pan tak nie napisał, ale tak cke napisało w odpowiedziach.


s.gugula 17-11-2024 11:41

Ok, CKE użyło faktycznie takiego zapisu, co jest sensowne biorąc pod uwagę, że m2 jest wskazaniem wagi - jakoś przeoczyłem tę informację wcześniej. A jeśli faktycznie tak jest, to w istocie siła nacisku na wagę musi być równa m2*g, bo tak działąją wagi - mierzą one siłę z jaką dane ciało na nią naciska i zakładając określoną wartość przyspieszenia ziemskiego g, dzielą wartość tej sił przez to g i pokazują masę ciała. Stąd nacisk możemy zapisać jako m2*g, gdzie m2 to wskazanie wagi.


Artur 17-11-2024 12:35

Ale już w przyspieszającej windzie i na równi pochyłej takie założenie by nie zadziałało prawda?


s.gugula 18-11-2024 10:17

Takie, tzn. jakie? Jeśli pytasz o to czy np. waga w przyspieszającej windzie też pokaże zmienioną wartość, bo zmienia się siła nacisku człowieka na wagę, to odpowiedź jest twierdząca - tak się właśnie stanie, bo waga waży nic innego jak właśnie siłę z jaką naciska na nią znajdujące się na niej ciało (nie oblicza ona zatem bezpośrednio masy ciała, tylko robi to pośrednio wykorzystując wartość sił nacisku).


Artur 18-11-2024 15:43

No chodzi mi o to czy np. w tej przyspieszającej windzie też zachodzi Fnpo=Fg? Bo przecież tam działa też siła bezwładności


s.gugula 18-11-2024 18:47

To nie jest prawda - siła nacisku to jest właśnie jak zauważyłeś (rozpatrując to np. w układzie nieinercjalnym) suma wektorowa siły ciężkości i siły bezwładności. Ale w przypadku tego zadania tak naprawdę też tak jest, tylko twórcy inaczej to ujęli. Po prostu w tym przypadku m2*g nie jest tak naprawdę ciężarem, tylko po prostu siłą nacisku uwzględniającą już fakt, że nie jest to sam ciężar, ale suma ciężaru i wartości siły wyporu. Więc odnosząc się jeszcze do Twojego wcześniejszego komentarza, to tak naprawdę CKE zapisało, że Fnacisku = m2*g, ale nie zapisali tam wcale, że jest to Fg (ciężar) - powinienem był zwrócić na to Twoją uwagę już w sumie wcześniej. No ale lepiej późno niż wcale ;)


Artur 18-11-2024 18:49

A no dobrze, takie podchwytliwe zadanie. Dziękuję :)