Сообщающиеся сосуды. Изменение потенциальной энергии

[EUgeneUS]

valery. в сообщении #1434895 писал(а):

Если ничего не понимаете, то пишите: "возможно..." Что нибудь о вязком трении слышали? Изучается вязкое трение в школьном курсе физики?

Докажите, что Вы хоть что-то понимаете - решите школьную задачу до конца.

[realeugene]

valery. в сообщении #1434895 писал(а):

Закон сохранения НИЧЕГО не объясняет

Ну удачи вам решать эту задачу исходя из уравнения Шредингера. Как решите - поделитесь решением, пожалуйста.

[valery.]

EUgeneUS в сообщении #1434897 писал(а):

Докажите, что Вы хоть что-то понимаете - решите школьную задачу до конца.

Спасибо. В какой мере понимаете Вы, я уже понял...
Уже очевидно, что задача совсем не школьная.
Стоит заметить, что учащимся очень непросто из данного условия задачи осознать, откуда, за счет чего выделяется искомая теплота. И без такого осознания решение задачи, поиск этого решения окажется достаточно формальным! При течении жидкости или газа, обладающих вязкостью, наличие внутреннего трения приводит к процессу диссипации (рассеяния) энергии. Существо процесса диссипации в данном случае состоит в том, что часть кинетической энергии движущейся жидкости необратимо переходит в теплоту и вызывает нагревание жидкости. Если вязкость жидкости или ее скорость невелики, то нагревание будет незначительным. Как раз, основное отличие реальных жидкостей и газов от идеальных и заключается в наличии внутреннего трения (вязкости). Однако, ничего из выше сказанного учащимся школы неизвестно! Перед нами редкий пример, когда, не зная вязкости жидкости и др. параметров, мы можем все-таки рассчитать ту часть механической энергии движущейся жидкости, которая переходит в тепловую, из простых энергетических соображений.

[EUgeneUS]

valery. в сообщении #1434911 писал(а):

Однако, ничего из выше сказанного учащимся школы неизвестно!

Это только в том случае, если школьник не прочитал первые 10 страниц учебника за 8-й класс (например, Перышкина).

valery. в сообщении #1434911 писал(а):

Перед нами редкий пример, когда, не зная вязкости жидкости и др. параметров, мы можем все-таки рассчитать ту часть механической энергии движущейся жидкости, которая переходит в тепловую, из простых энергетических соображений.

Этот пример является редким только для тех, кто впервые решил порешать задачи по физике. А так-то он повсеместный.

Задачу-то решите?

[Emergency]

valery. в сообщении #1434911 писал(а):

Уже очевидно, что задача совсем не школьная.

Но у вас нет решения даже на школьном уровне.
Под решением я понимаю получение либо численного ответа, либо в виде формулы, содержащей только те величины, которые определены в условии, плюс константы.

[valery.]

EUgeneUS в сообщении #1434919 писал(а):

Этот пример является редким только для тех, кто впервые решил порешать задачи по физике. А так-то он повсеместный.

Ссылку 1 из "повсеместных" дадите? А я в ответ 3 способа решения!

[EUgeneUS]

valery.
В опять путаете роли в разделе ПРР.
Автор темы - решает и отвечает на вопросы. Остальные вопросы задают.

[valery.]

EUgeneUS в сообщении #1434926 писал(а):

Остальные вопросы задают

Вы глупее не придумаете? Как может быть общение, выяснение истины без вопросов с обеих сторон?!
Я спросил ссылку, где она?

[EUgeneUS]

valery.
ПРР - не место для дискуссий

Вы правила форума читали? Какие разделы бывают, что, где и как обсуждается? Это снимает много недоразумений.

[Walker_XXI]

valery. в сообщении #1434911 писал(а):

Уже очевидно, что задача совсем не школьная.
Стоит заметить, что учащимся очень непросто из данного условия задачи осознать, откуда, за счет чего выделяется искомая теплота.

Ограничусь этой точной цитатой, а дальше буду цитировать близко к тексту.

Задача "совсем" школьная. И делает её таковой именно закон сохранения энергии: нам не нужно вдаваться в механизмы вязкого трения, рассматривать колебания и пр. - достаточно рассмотреть разницу начальной и конечной механической энергии. Сами же об этом пишете. Статика - кинетическая энергия равна нулю. Остаётся потенциальная. Это Вы вроде и так знаете. Да, закон сохранения не объясняет механизмов тепловыделения, однако позволяет вычислить количество выделившегося тепла. И случай отнюдь не редкий: на практике очень часто интересует результат, а не промежуточный процесс.

Выделение тепла - потеря энергии системой. Если, как Вы согласились, потенциальная энергия жидкости возросла, то чья же потенциальная энергия в системе "жидкость+груз" уменьшилась? Помочь Вам ответить на этот вопрос должна была аналогия с "гирей на пол" (у меня, например, на момент чтения того сообщения не было уверенности, что Вы чётко представляете протекающие процессы, а после возражения о том, что аналогия негодная, уверенности стало ещё меньше). При падении груза на пол очевидно, какая именно энергия перешла в тепло (остаточной деформацией пола пренебрегаем). В случае с трубкой смещение столба воды - это "остаточная деформация", пренебречь которой уже нельзя, но легко можно найти затраченную на неё энергию.

А ошибка-то была всего лишь в неправильной формуле для изменения потенциальной энергии воды.

[valery.]

EUgeneUS Это не дискуссия, а введение в заблуждение вместо реальной помощи...

-- 13.01.2020, 15:21 --

Walker_XXI в сообщении #1434934 писал(а):

Задача "совсем" школьная. И делает её таковой именно закон сохранения энергии: нам не нужно вдаваться в механизмы вязкого трения, рассматривать колебания и пр. - достаточно рассмотреть разницу начальной и конечной механической энергии.

Кажется я повторяюсь, но, видимо, это важно в данном случае. Только понимание физической сущности задачи позволяет эффективно решать тысячи подобных, во-первых. Во-вторых, позволяет найти (искать) другие способы решения. Сам ПОИСК РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ РЕШЕНИЯ ФИЗИЧЕСКОЙ ЗАДАЧИ есть ЭФФЕКТИВНОЕ СРЕДСТВО РАЗВИТИЯ ПОЗНАВАТЕЛЬНЫХ СПОСОБНОСТЕЙ и не только... И в данной задаче обсуждаемый способ решения не единственный. (Я указал по меньшей мере 3.) В-третьих, отсылка к известному из школы закону сохранения энергии НЕ делает всякую задачу с его применением школьной (от слов "совсем" и "никак").

-- 13.01.2020, 15:29 --

Если Вы так учите, ну что ж... Но рассматриваемую в контексте проблемную ситуацию о несохранении механической энергии в сообщающихся сосудах уместно, например, использовать в качестве введения в рассмотрение физики колебаний и их энергии. Без их учета простой расчет дает, что потенциальная энергия жидкости, запертой в одном из сосудов, вдвое больше ее энергии в положении равновесия, т.е. когда уровень жидкости в сосудах одинаков. Затухание колебаний приведет к переходу энергии колебаний во внутреннюю жидкости. Полностью аналогичная ситуация возникает при сравнении потенциальных энергий груза и растянутой им пружины в двух положениях - первая тоже в 2 раза превышает вторую. Своего рода "налог на теплоту" платят системы для перехода в устойчивое состояние. Аналогично разрешается ситуация с исчезновением энергии зарядов в конденсаторах, поэтому разобраться с ней поможет предварительное рассмотрение более простых для понимания механических задач. И где в школах и на ЕГЭ такие задачи рассматриваются? На олимпиадах - да...

[miflin]

(Оффтоп)

DimaM в сообщении #1434811 писал(а):

Неправильно.

realeugene в сообщении #1434818 писал(а):

прнавильно.

Мне показалось, что с этого момента обсуждение плавно перетекло
в "сбивающую_ТС_с_толку_высокомерно_назидательно_круговую защиту мундира"?

[realeugene]

valery. в сообщении #1434911 писал(а):

Уже очевидно, что задача совсем не школьная.

Задача совершено школьная. В физике важно уметь выделять существенные для решения задачи моменты, игнорируя несущественные. Именно с этого начинается обучение физике в школе: детей учат применять простые абстракции, позволяющие решать практические задачи. Пути выделения теплоты в этой задаче - это несущественный момент, до тех пор, пока у нас в руках есть закон сохранения энергии. Как бы тепло ни выделялось, его количество будет одинаковым. Школьники должны именнно это усвоить, чтобы решать подобные задачи.

[Munin]

Walker_XXI в сообщении #1434934 писал(а):

Задача "совсем" школьная. И делает её таковой именно закон сохранения энергии: нам не нужно вдаваться в механизмы вязкого трения, рассматривать колебания и пр. - достаточно рассмотреть разницу начальной и конечной механической энергии.

Всё-таки какие-то рукомахательные вещи школьникам произнести в этом месте надо.

Потому что в школе на закон сохранения энергии есть два типа задач. Условно говоря, рассмотрим пружинный маятник:
1) Задано начальное состояние маятника, найти его состояние в другом положении, из баланса энергии.
2) Задано начальное состояние маятника, найти что-то к моменту, когда все колебания затухнут.
В первом случае, потерями энергии надо пренебречь, а во втором - как раз всё в потери и уйдёт, и надо сказать, что будет достигнуто стационарное состояние.

Студенты-то изучают переходные процессы, и понимают разницу между этими двумя задачами (в итоге). Но школьники просто получают две задачи с одинаковыми начальными условиями, и совершенно разными ответами, и нужно действовать разными рассуждениями. Самостоятельно им не разобраться.

[valery.]

realeugene в сообщении #1434978 писал(а):

Пути выделения теплоты в этой задаче - это несущественный момент

Странно, вместо того, чтобы аргументированно опровергать доводы собеседника, Вы в лес... "Пути выделения теплоты в этой задаче" - настолько существенный момент, что существенней и быть не может, иначе решение пахнет формализмом. Более того, Вам было показано, что именно этот момент позволяет по-разному решать эту задачу. Ну как же этого не понимать...

-- 13.01.2020, 16:55 --

miflin в сообщении #1434977 писал(а):

Мне показалось, что с этого момента обсуждение плавно перетекло
в "сбивающую_ТС_с_толку_высокомерно_назидательно_круговую защиту мундира"?

К сожалению, это так...