Aceasta este o întrebare simplă, dacă știți că obiectele plutitoare din apă înlocuiesc o greutate egală cu cantitatea de apă. Acesta este întregul truc. Probabil, cele mai multe dintre candidații la locul de muncă de către Microsoft, a primit o educație de colegiu, a auzit ceva despre el, chiar dacă mulți dintre ei nu sunt destul de sigur exact ceea ce a fost discutat (uhmm Ce a fost -. Greutate sau
volumul de apă care deplasează obiectul?). În final, nu este necesar să vă amintiți acest lucru pentru crearea programelor de calculator.
Iată o modalitate de a rezolva această problemă, pentru care nu aveți nevoie de cunoștințe matematice și fizice. Să începem cu foarte multe lucruri de bază. De fiecare dată când arunci ceva din barcă, devine mai ușor și, prin urmare, plutește în sus. Corect?
Din nefericire, întrebarea nu este despre asta. Sunteți întrebat dacă nivelul apei va crește sau cădea, dar barca nu plutește în sus.
De obicei, dacă înotați într-un iaz destul de mare, nu acordați atenție nivelului apei, dacă aceasta este suficientă, astfel încât barca să nu se împuște. Când arunci o valiză din barcă, nu se va produce o schimbare notabilă a nivelului apei. Întrebarea este dacă nivelul apei se va schimba în principiu și cum.
Singurul factor care poate schimba nivelul apei este volumul obiectelor scufundate în acesta. Termenul complicat, pe care oamenii de știință l-au găsit pentru asta, este
„Deplasare“. Imaginați-vă că o barcă de jucărie plutește într-o baie. Corpul navei, scufundat în apă, ocupă un anumit volum, care, prin urmare, nu poate fi ocupat de apă. Acest volum se numește deplasarea barcii. Acesta nu este volumul total al bărcii, ci doar acea parte a acesteia care este sub linia de plutire.
Nivelul apei din baie depinde de cantitatea de deplasare a tuturor bărcilor de jucărie, a rațelor de cauciuc și a altor obiecte care plutesc în baie sau se "îneacă" în ea. Adăugați alte câteva bărci, iar cantitatea de apă deplasată va crește. Apa strămutată trebuie să fie undeva, deci nivelul apei va crește. Dacă, dimpotrivă, luați mai multe vapoare din apă, cantitatea de apă deplasată va scădea și nivelul apei va scădea.
Toate acestea se aplică lacurilor și mărilor. Singurul lucru este că apele naturale au o reliefare de jos complexă, deci este mai dificilă vizualizarea vizuală a schimbărilor de nivel ale apei, dar dacă este un ocean, este evident că modificările sunt, în orice caz, microscopice.
Prin urmare, întrebarea poate fi reformulată astfel: "Dacă aruncați o valiză din barcă, cantitatea de apă care a fost mutată se va schimba?" Știm că barca va deveni mai ușoară după aceea. Acest lucru va reduce sedimentul în apă și, prin urmare, cantitatea de apă deplasată de barcă va scădea, dar atunci când valiza va trece în apă, va deplasa, de asemenea, puțină apă. Care va fi efectul total: pozitiv, negativ sau zero?
Pentru a răspunde la această întrebare, trebuie să stabilim relația dintre greutatea și volumul apei deplasate. Iată un "experiment psihic fizic" care rezolvă această problemă.
Imaginați-vă o minge gonflabilă (ca cele care se joacă pe plajă), care plutește în cada. O astfel de minge este, de obicei, foarte ușoară - cochilia ei este făcută din plastic subțire și în aer, astfel încât va pluti pe suprafața apei, practic nu aruncând în ea și nu înlocuind apa - nu? Concluzie: dacă greutatea obiectului este foarte mică, practic nu se deplasează apa și nu se schimbă nivelul apei.
Acum, imaginați-vă că aveți aceeași minge de plajă, dar ați reușit cumva să puneți o cărămidă de 2 kilograme în interiorul acestei mingi. Această greutate suplimentară va determina mingea să se scufunde mai adânc în apă și să deplaseze mai multă apă. Două kilograme de greutate în plus vor crește (nu știm exact cât de mult) cantitatea de apă deplasată.
Acum imaginați-vă oa treia minge de plajă, în interiorul căreia se află exact două kilograme de apă. El va avea, de asemenea, un pescaj mai mic în comparație cu prima minge. Sperăm că "modelul fizic mental" este suficient de precis pentru a sugera că mingea se va scufunda
în apă până când nivelul apei din interiorul mingii este aproape același cu cel din exterior. (Dacă mingea a fost făcută de grele și plastic extrafin fabricate cu ajutorul nanotehnologiei, nivelele interne și externe de apă ar fi fost exact la fel. Bila ar pur și simplu cu bule la suprafața apei ca un balon de apă în ploaie.)
Aceasta înseamnă că două kilograme de apă displasează exact două kilograme de apă. Și apa în acest sens nu este diferită de alte substanțe și materiale. Am putea plasa patru kilograme și 500 de grame de apă în interiorul mingii sau orice altă cantitate de apă care se poate încadra în interiorul mingii - practic nimic nu se schimbă. Bila împinge doar apă suficientă pentru a egaliza nivelele de apă interioară și exterioară.
În acest caz, nici măcar nu contează ce este forma mingii. Poate fi un cerc de înot al copiilor, deasupra căruia este capul calului. - Se toarnă două kilograme de apă în interiorul acestui cerc și se va scufunda, de asemenea, suficient pentru a forța două kilograme de apă. Sau o jucărie din plastic sub formă de barcă sau valiză - nimic nu se va schimba. Singurul parametru care joacă un rol este greutatea apei turnate în acest obiect.
Să ne întoarcem la bilele de plajă: avem o minge, în interiorul căreia sunt două kilograme de apă și o minge, în interiorul căreia este o cărămidă de 2 kilograme. Va "umplutura" bilelor să afecteze cantitatea de apă deplasată într-un fel? Probabil sunteți de acord că nu. Dacă mă ierți antropomorfismul - "Lady Gravitation" este orb. Ea nu vede că în interiorul unei mingi există o cărămidă, dar în cealaltă este apa. Pur și simplu simte două kilograme de încărcătură în interiorul obiectului unei anumite forme. Numai această greutate determină caracteristicile fizice ale obiectelor plutitoare.
Concluzie: pentru obiectele care plutesc în apă, deplasarea apei depinde doar de greutatea lor - și punctul. Dacă încă nu înțelegeți în totalitate ce este în discuție, faceți un alt experiment mental. Să presupunem că aveți o jucărie gonflabilă pentru o plajă de aceeași formă ca o barcă, în interiorul căreia sunt două kilograme de apă. Acum turnați un kilogram de apă într-o altă jucărie plutitoare în piscină, a cărei formă este o copie exactă a valizei lui Samsonite. Greutatea apei deplasate înaintea acestei operații a fost de doi kilograme, iar după ce 1 + 1 = 2, a rămas și ea neschimbată.
Deci, faptul că valiza era peste bord nu schimbă greutatea totală a apei deplasate (sau a nivelului apei), presupunând că valiza va pluti în apă.
Ultimul detaliu este foarte important. După cum știe fiecare portar la gară, o valiză de aceeași mărime poate fi foarte ușoară și foarte grea. O valiza obișnuită, a cărei interior este compus din haine și există o mulțime de aer, cel mai probabil va pluti pe suprafata, dar valiza plină cu greutăți de plumb sau tacamuri de cristal, chiuveta imediat.
Imaginați-vă că am aruncat peste bord o valiză atât de grea, încât am legat-o cu barca. În primul rând, barca vine în sus, dar în cazul în care caz se va scufunda la o adâncime determinată de lungimea liniei de pescuit, linia de pescuit și tensionate, chiuveta cu barca din nou, pentru că va trage în jos sarcina suspendată din valiza grea. Deplasarea totală (greutatea apei deplasate) a bărcii și a valizei va rămâne neschimbată.
Greutatea totală a sistemului de bărci - valiza nu sa schimbat, prin urmare greutatea apei deplasate nu se va schimba atâta timp cât barca, cât și valiza în ansamblu plutesc în apă. Dar dacă tăiați linia de pescuit, valiza se va îneca și va fi pe fund, iar barca va pluti puțin. Evident, cantitatea totală de apă deplasată va scădea și nivelul apei din rezervor va scădea.
Răspunsul la această problemă este următorul: valiza aruncată nu schimbă în nici un fel nivelul apei, dacă aceasta
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: