Кусочек пробки в стакане и поверхностное натяжение.

[wrest]

Батороев в сообщении #1360402 писал(а):

На периферии на пробку сила Архимеда действует под некоторым углом к вертикали,

Этого не может быть, кмк. Ну или надо тогда вернуться к определению что такое сила Архимеда.

[GraNiNi]

GraNiNi в сообщении #1360227 писал(а):

Представьте себе крупинку, так она сползет на край полностью, преодолев высоту, превышающую собственный поперечник.

Сказав это, я имел ввиду несмачиваемое тело, например крупинку парафина, и она действительно так себя ведет.

Но крупинка смачиваемого тела размером меньше миллиметра, помещенная на склон мениска, мгновенно взмывает вверх, преодолев по высоте несколько своих диаметров.



Несомненно, что это - дело рук сил поверхностного натяжения, поэтому выталкивающая сила (Архимеда) здесь не играет определяющей роли.
Да и равнодействующая этих сил (тяжести и Архимеда) направлена в другую сторону.

[wrest]

GraNiNi
При этом перемещении центр тяжести системы стакан-вода-шарик куда едет по вертикали? Туда же куда и шарик или может быть по-разному?

[GraNiNi]

Но какое это имеет значение для плавающего тела массой в 1 миллиграмм, когда перемещение ЦТ всей системы, естественно вверх (а может и нет), будет измеряться микронами?

[wrest]

GraNiNi в сообщении #1360697 писал(а):

Но какое это имеет значение для плавающего тела массой в 1 миллиграмм, когда перемещение ЦТ всей системы, естественно вверх, будет измеряться микронами?

Ну это у вас миллиграмм, а можно ведь опустить в воду и больше, но чтоб сверху торчал только миллиграмм...

[GraNiNi]

wrest в сообщении #1360698 писал(а):

Ну это у вас миллиграмм, а можно ведь опустить в воду и больше,

Это не важно, действительная причина явления должна адекватно описывать такое поведение любых плавающих тел.

[Emergency]

GraNiNi в сообщении #1360692 писал(а):

Несомненно, что это - дело рук сил поверхностного натяжения, поэтому выталкивающая сила (Архимеда) здесь не играет определяющей роли.

Я же писал - закон Архимеда тут не работает.

[wrest]

GraNiNi
Ну, в общем, кажись, осталось подтвердить следующее.
Тело (шарик, шайба, пробка и т.п.) будет двигаться в ту сторону, с которой высота поднятия мениска меньше.
Под высотой поднятия мениска будем понимать высоту (в смысле расстояния по вертикали от какой-то горизонтальной плоскости, вертикаль будем понимать в смысле направления силы тяжести а горизонталь -- направление перпендикулярное вертикали) линии касания жидкости и тела (шарика, шайбы, пробки т.п.), то есть ватерлинии.

То есть, если мы поглядим на рисунок 8 в приведенной вами статье,

То если точка $B$ выше точки $C$, то шарик будет двигаться в направлении $BC$, то есть к центру стакана.

[Emergency]

wrest в сообщении #1360736 писал(а):

Тело (шарик, шайба, пробка и т.п.) будет двигаться в ту сторону, с которой высота поднятия мениска меньше.

Независимо от увеличения или уменьшения сечения по высоте?
То есть шарик погруженный более чем на половину ведет себя так же как погруженный менее чем на половину?
Это противоречит моей модели. Можете это подтвердить экспериментом?

[wrest]

Emergency в сообщении #1360742 писал(а):

То есть шарик погруженный более чем на половину ведет себя так же как погруженный менее чем на половину?

Дело не в половинах, а в углах. Если мениск на самом шарике слева шарика поднимается выше чем справа, то шарик будет двигаться слева направо. Высота поднятия мениска на шарике будет зависеть от перепада уровней воды без учета шарика ("горка" в переполненном стакане: у края уровень воды меньше) плюс перепада уровней по причине смачивания самого шарика.
Так что, направление движения шарика может зависеть и от степени его погруженности.

Насчет эксперимента не знаю, эксперимент надо продумать: что делать, как делать, что и как измерять.

[Emergency]

wrest в сообщении #1360747 писал(а):

Так что, направление движения шарика может зависеть и от степени его погруженности.

Тут это не очевидно.

[wrest]

Emergency в сообщении #1360753 писал(а):

Тут это не очевидно.

В зависимости от погруженности меняется угол вода-горизонталь в месте касания шарика воды (в месте выхода шарика на поверхность воды), а т.к. меняется угол поверхность шарика-горизонталь, при том, что угол поверхность шарика-вода остается примерно постоянным, в пределах некоторого гистерезиса -- это угол смачиваемости шарика водой, то и мениск из вогнутого (легкий шарик) может стать выпуклым (тяжелый шарик - погруженный), и тогда поменяются эти высоты и т.п.

[Emergency]

То есть то же самое, но гораздо сложнее?

Я вот подумал, что всё это можно выразить математически..
Но для неполного стакана это будет однозначно - уравнение поверхности воды в стакане => длина линии пересечения этой поверхности с поверхностью поплавка => изменение длины по расстоянию от центра стакана => работа увеличения смоченного периметра => сила, действующая на поплавок.
А для полного стакана не однозначно - непонятно как будет выглядеть уравнение поверхности, то есть что ограничит высоту ее подъема.

[wrest]

Emergency в сообщении #1360771 писал(а):

А для полного стакана не однозначно - непонятно как будет выглядеть уравнение поверхности, то есть что ограничит высоту ее подъема.

Как что ограничит? - ограничит краевой угол (смачивания) на кромке стакана, если продолжать наливать воду, когда-то он превысится и вода выльется.

[Emergency]

wrest в сообщении #1360778 писал(а):

если продолжать наливать воду, когда-то он превысится и вода выльется.

Раз вы проводите такие эксперименты, то могли заметить, что есть добавлять воду по капле, то при прорыве пленки поверхностного натяжения выливается не одна капля воды, а больше.