Железный шарик в марианской впадине

Вопрос для тех, кто помнит курс физики, или просто знает ответ
Есть такое утверждение из разряда "знаете ли вы?", что железный шарик будет тонуть в марианской впадине больше часа. Собственно, вопрос: почему?

0

Всё - чушь!
Задача не определена. Сопротивление воды движению шарика пропорциональна сечению, а сила тяжести - пропорциональна объёму.
Умножим, поделим, подумаем головой - результат: врема падения ну очень сильно зависит от размера.
Обратите внимание на пыль (керамическая, цементная и т.п.) - плотность частиц равна плотности камня, но в воздухе оседает в тысячи-миллионы раз медленнее оседания кирпичей.

0

А может, наоборот, кирпичи падают медленнее, чем монеты. А автомобили и вагоны падают ещё медленнее. А вообще то заковырилка. Надо самим измерить с секундомером.

0

Сообщение от skvor Сопротивление воды движению шарика пропорциональна сечению, а сила тяжести - пропорциональна объёму. Умножим, поделим, подумаем головой - результат: врема падения ну очень сильно зависит от размера.

Здрасьте, приехали! сила тяжести пропорциональна массе тела

Сообщение от maksimov А может, наоборот, кирпичи падают медленнее, чем монеты.

Из выше сказанного, что тяжелее, то и упадет быстрее (в общем случае, без учета сил сопротивления)

0

Сообщение от Green Здрасьте, приехали! сила тяжести пропорциональна массе тела

Лучше приехать, чем отъехать. Читайте SUBJ - Железный шарик в марианской впадине

0

Марианская впадина — глубочайший, из известных, географический объект в Тихом океане. Глубина до 11022 метров; расположена к В. и Ю. от Марианских островов на 11°21'0" Сев. 142°12'0" Вост. Простирается в виде узкой дугообразной ложбины на 2000 километров. У дна давление воды достигает 108.6 MPa, более чем в 1000 раз превышающее нормальное атмосферное давление на уровне Мирового океана.

На протяжении многих десятилетий люди стремились покорить Северный и Южный полюсы Земли, восходили на Эверест, но достичь дна Марианской бездны пока не удалось никому. Лишь 23 января 1960 года два отчаянных смельчака – офицер военно-морских сил США Дон Уолш и швейцарский исследователь Жак Пикар – отважились бросить вызов бездне. Защищенные бронированными, 12-сантиметровой толщины, стенками батискафа под названием «Триест», они сумели опуститься на глубину 11 022 метров.

В ходе реализации проекта 23 января 1960 Жак Пикар и лейтенант ВМФ США Дон Уолш совершили погружение на глубину 11022 м, что является абсолютным рекордом глубины для пилотируемых и беспилотных аппаратов. Погружение заняло около 5 часов, подъём — около 3 часов, время пребывания на дне составило 12 минут.

Триест, подобно другим батискафам, представлял собой герметичную стальную гондолу сферической формы для экипажа, прикреплённую к большому поплавку, наполненному бензином для обеспечения плавучести. Основные технические характеристики аппарата:
Длина поплавка — 15 м.
Ёмкость поплавка — 85 м³.
Диаметр гондолы — 2,16 м.
Толщина стенок гондолы — 127 мм.
Вес гондолы в воздухе — 13 т.
Вес гондолы в воде — 8 т.
Экипаж батискафа — 2 человека.

Когда батискаф «Триест» опускался на дно самой глубокой впадины в Мировом океане — Марианской (11022), он трижды останавливался, встречая какое-то незримое препятствие. Как известно, в батискафе бензин играет ту же роль, что в дирижабле — водород или гелий. Чтобы продолжить погружение батискафа, приходилось выпускать некоторое количество бензина, это делало аппарат тяжелее.
Препятствием на пути было резкое увеличение плотности воды. В океане с глубиной, как правило, понижается температура и повышается соленость воды, в результате чего увеличивается ее плотность. На некоторых глубинах эти изменения происходят скачкообразно. Слой, в котором происходит резкое изменение температуры и плотности воды, так и называется «слоем скачка». Таких слоев в океане обычно бывает один или два. «Триест» обнаружил еще третий.

0

Из выше сказанного, что тяжелее, то и упадет быстрее

Классический вопрос, что быстрее упадет, целый кирпич или кирпич, разделенный на 2 части.

0

Классический вопрос, что быстрее упадет, целый кирпич или кирпич, разделенный на 2 части

При разделении увеличивается общая площадь пов-ти кирпича => больше трение => медленнее скорость...

0

Сообщение от Vourhey то плотность жидкости, воды, в частности, является практически не изменной,

При относительно нормальных давлениях, а там свыше килобара. Так вот, при таких давлениях сжимаемость жидкостей хоть и остаётся малой, но сравни объём с нормальным и может сверхточными приборами сжимаемость и измеришь.

Добавлено через 6 минут

Сообщение от Vourhey если бы на глубине было -2, вода бы замерзла.

Чем выше давление, тем ниже температура плавления, а вода при кристаллизации ещё и расширяется, а не сжимается, так что на дне Марианской впадины лёд возможен только в глубоком минусе. Кроме того, морская вода и так замерзает только в глубоком минусе из-за своей солёности. В результате при килобаре не замёрз бы и Северный Ледовитый океан. Тамошние температуры знаешь? Антарктида разве что может при таком давлении оставаться ледяной, ну так там нормой является мороз, достаточный для сжижения газов, а ещё градус-два - и хватит на кристаллизацию, по крайней мере, углекислого.

Добавлено через 2 минуты

Сообщение от RazorQ 1000

1300. Вода, но морская, да ещё сжатая (хоть и не значительно - жидкость всётаки).

Добавлено через 4 минуты

Сообщение от Vourhey Звучит оно так: "В Марианской впадине железный шарик будет тонуть больше часа!". Блин... Я-то себе голову сломал. Я просто думал, что они имеют ввиду саму скорость шарика, которая у дна

Глубина 11 км. Берём время утопления 2 часа. Получаем 5.5 километров в час - не такая уж маленькая скорость, а там всётаки холодная (а значит - вязкая) вода. 5,5 - средняя скорость, у дна она меньше (тормозится из-за вязкости), у самой поверхности - тоже (ещё не разогнался).

Добавлено через 6 минут

Сообщение от Lolcht0 температура при том что плотность и и вязкость от нее зависят, и да, конечно имелось в виду с поверхности

в диапазоне 4-х градуов от точки плавленяи зависимость плотности от температуры обратная, но там температура плавления ниже, поэтому считаем, что плотность зависит от температуры обычным образом. Так вот, в результате теплового сжатия воды (что заметнее её сжимаемости давлением) растёт и архимедова сила. Одновременно растёт вязкость. Обе силы направлены против движения и тормозят и мизерный вклад в это явление даёт сжимаемость воды давлением. + учти сам путь. С 11 км даже самолёты долго падают (хоть и не до такой степени), а тут утопление шарика в вязкой жидкости.

Добавлено через 8 минут

Сообщение от Vourhey В .... и твердых телах даже значительное увеличение внешнего давления производит столь ничтожное уменьшение объема, что только при помощи особых приемов наблюдения оказывается возможным обнаружить это уменьшение.

Деформацию проходили? Обычно это изменение формы. Но если некуда искривляться? Если деформирующее давление создано не предметом, а окружающей средой? Тогда деформация принимает форму сжимаемости. Да и при обычных воздействиях уменьшение объёма твёрдого тела под большой нагрузкой бывает можно заметить. Надави, например, на стирательную резинку - увидишь очень хорошую сжимаемость. И, хотя, резина отличается повышенной эластичностью, а остальные твёрдые тела менее сжимаемы, но здесь вопрос не в факте, а в количественных различиях, как по величине объёмной деформации, так и по нагрузке.

Добавлено через 2 минуты

Сообщение от Humanoid то батискаф с воздухом не смог бы туда погрузиться.

Ты тот батискаф видел? Огромный стальной шар с небольшим количеством воздуха внутри. Так что для принципиальной возможности погружения он препятствий не имел. Но сколь времени заняло даже его погружение? А здесь речь о маленьком шарике.

Добавлено через 4 минуты

Сообщение от Vourhey вес лифта при его спуске будет наоборот больше.

В начале спуска - меньше, при торможении - больше. При подъёме - наоборот.

Добавлено через 11 минут

Сообщение от ShadoW По сравнению с радиусом земли (6300 км) глубина Марианской впадины (~11км) пренебрежимо мала.

Вот именно. Кроме того, этот эффект пропорционально уменьшает и архимедову силу и в установившемся режиме (вокруг - вязкая жидкость) вообще не влияет на скорость. Да и давление тоже уменьшается благодаря этому эффекту. И ещё. Там 11 км воды, а от дна и дальше - камень. Чья плотность выше? Получается, что в этом месте дефицит гравитации на поверхности, а по мере приближения ко дну сила тяжести растёт.

Добавлено через 3 минуты

Сообщение от maksimov А может, наоборот, кирпичи падают медленнее, чем монеты. А автомобили и вагоны падают ещё медленнее. А вообще то заковырилка. Надо самим измерить с секундомером

Кирпичи и монеты в воздухе падают практически одинаково (но кирпичи чуть быстрее, толь эту разницу фиг измеришь). А вот пыль действительно и в воздухе с 11 км падаёт дольше месяца (здесь же речь всего лишь о часах).

Добавлено через 1 минуту

Сообщение от Green сила тяжести пропорциональна массе тела

Да, но масса пропорциональна объёму. Так чему пропорциональна сила тяжести, действующая на тело, сделанное из определённого материала? Объёму! А при равном объёме - плотности.

0