Весы и часы

[kio]

Есть водяные часы (то есть вода из верхней части сосуда через узкое горлышко перетекает в нижнюю часть сосуда). На одну чашу весов ставят водяные часы в рабочем состоянии, то есть вода в них течет сверху вниз. На другую чашу весов ставят стакан с покоящейся водой, причем массы стакана с водой такая же, как водяных часов с водой. Вопрос: какая чаша перевесит?

[Парджеттер]

Ну есть мысль, что никакая.

[Munin]

+1

[@@@@@@@@@@]

Ну если их массы одинаковы,то они должны находиться в равновесии,независимо от того,течет в часах вода или нет?Правда?

[Munin]

@@@@@@@@@@ в сообщении #149424 писал(а):

Ну если их массы одинаковы,то они должны находиться в равновесии,независимо от того,течет в часах вода или нет?Правда?

Правда, если вода течёт равномерно. Если вода начинает или прекращает течь, или её поток меняется, то это уже не так.

[e2e4]

А мне вот кажется, что перевесят часы.
Вода в верхней части часов, находясь в поле притяжения земли, обладает большей потенциальной энергией, чем если бы она же находилась в нижней части часов. Потенциальная энергия, при перемещении воды из верхней части в нижнюю, естественно превращается в кинетическую, которая при ударе капли воды о дно часов будет передана в виде импульса, направленного вниз, часам.

[Парджеттер]

e2e4 в сообщении #149436 писал(а):

А мне вот кажется, что перевесят часы.

Вода в верхней части часов, находясь в поле притяжения земли, обладает большей потенциальной энергией, чем если бы она же находилась в нижней части часов. Потенциальная энергия, при перемещении воды из верхней части в нижнюю, естественно превращается в кинетическую, которая при ударе капли воды о дно часов будет передана в виде импульса, направленного вниз, часам.

Я думаю, что в таком случае следует учесть также флуктуации плотности воздуха...

[ИСН]

e2e4 писал(а):

А мне вот кажется, что перевесят часы.

И так всё время, пока течёт вода? Тогда поздравляю: Вы только что придумали вечный двигатель.

[e2e4]

ИСН писал(а):

e2e4 писал(а):

А мне вот кажется, что перевесят часы.

И так всё время, пока течёт вода? Тогда поздравляю: Вы только что придумали вечный двигатель.

Да вроде не придумал... Потенциальная энергия воды, находящейся вверху, и перемещаюейся вниз, ведь должна же где-то выделиться?

[Munin]

e2e4
Вы правы, рассматривая импульс, но неправы, рассматривая энергию. Энергия в импульс не превращается, иначе для них не было бы раздельных законов сохранения. Сила связана именно с импульсом, поэтому импульс и рассмотрите детально.

Результат в целом будет забавный, особенно если не забудете и посчитаете положение центра масс работающих часов :-)

[peregoudov]

Обсуждалось в сети не раз, недавно тут
http://www.sciteclibrary.ru/cgi-bin/yab ... 1221838355
Чашка с весами будет тяжелее.

[Шимпанзе]

peregoudov писал(а):

Обсуждалось в сети не раз, недавно тут
http://www.sciteclibrary.ru/cgi-bin/yab ... 1221838355
Чашка с весами будет тяжелее.

На мой взгляд, там главное не учтено. При вытекании воды из отверстия ( если в колбе нет воздуха) возникает реактивная сила, которая поднимает водяные часы.
Так что вес не изменится, а вот колебание весов будет.

[powerZ]

e2e4 в сообщении #149436 писал(а):

Вода в верхней части часов, находясь в поле притяжения земли, обладает большей потенциальной энергией, чем если бы она же находилась в нижней части часов. Потенциальная энергия, при перемещении воды из верхней части в нижнюю, естественно превращается в кинетическую, которая при ударе капли воды о дно часов будет передана в виде импульса, направленного вниз, часам.

Шимпанзе в сообщении #149490 писал(а):

При вытекании воды из отверстия ( если в колбе нет воздуха) возникает реактивная сила, которая поднимает водяные часы

Значит одно уравновесит другое. И весы останутся в покое.

Добавлено спустя 3 минуты 7 секунд:

P.S. Не понятно только причем здесь наличие/отсутствие воздуха. Струя воды идет вниз, верхний объем воды - вверх. Это и есть реактивная сила?

[Андрей123]

Исправляю текст своего сообщения, т.к. оно было неверным. Можно рассмотреть более простой случай, поставить колбы на пружинные весы. Тогда, в соответствии с принципом Даламбера, по крайней мере, сначала колба без часов будет "тяжелее".

[Шимпанзе]

powerZ в сообщении #149497 писал(а):

Значит одно уравновесит другое. И весы останутся в покое.

Весы не будут в покое, они будут колебаться около точки "покоя" в соответствии с чередованиями направления импульса, то вверх, то вниз . Если колба замкнута и в ней есть воздух , то возникает масса проблем. В частности, при вытекании воды , в верхней части часов возникнет вакуум, и давление снизу усилится. Вода перестает заполнять нижнюю часть весов. То есть и в этом случае вес водяных часов не изменится.