Механика сплошных сред. Семенов М.В - 23 стр.

Ëåêöèîííûé ýêñïåðèìåíò                                                  23
áóòûëêó èç-ïîä ãàçèðîâàííîé âîäû, íàïîëíåííóþ âîäîé, òî ïðè ñäàâëèâàíèè
áóòûëêè ÷åðòèê áóäåò òîíóòü, à ïðè óìåíüøåíèè äàâëåíèÿ íà áóòûëêó îí
áóäåò âñïëûâàòü è ïðè ýòîì áûñòðî âðàùàòüñÿ. Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî çàòåêàíèå
æèäêîñòè âíóòðü “êàðòåçèàíñêîãî âîäîëàçà” íå ïðèâîäèò ê åãî çàêðó÷èâàíèþ.
         2) ïðîãèáàíèå ïîâåðõíîñòè âîäû ïîä ìåòàëëè÷åñêèì äèñêîì.
         Îáû÷íî ñ÷èòàåòñÿ, ÷òî òåëà ïëàâàþò íà ïîâåðõíîñòè æèäêîñòè, åñëè èõ
ñðåäíÿÿ ïëîòíîñòü ìåíüøå ïëîòíîñòè æèäêîñòè. Ïðè ýòîì âëèÿíèåì ìàëûõ ñèë
ïîâåðõíîñòíîãî íàòÿæåíèÿ ïðåíåáðåãàþò. Îäíàêî èíîãäà îíè ìîãóò èãðàòü âàæ-
íóþ ðîëü. Ïðèìåðîì ÿâëÿåòñÿ ïëàâàíèå íà ïîâåðõíîñòè âîäû ñòàëüíîé èãîëêè,
ñìàçàííîé ìàñëîì è íå ñìà÷èâàåìîé èç-çà ýòîãî âîäîé. Ïîâåðõíîñòü ïðîãèáàåò-
ñÿ, óâåëè÷èâàÿ îáúåì âûòåñíåííîé íåñìà÷èâàåìîé èãîëêîé âîäû è îáåñïå÷èâàÿ
åå ïëàâó÷åñòü, õîòÿ ïëîòíîñòü èãîëêè çíà÷èòåëüíî ïðåâûøàåò ïëîòíîñòü âîäû.
         Äðóãèì ïðèìåðîì, áîëåå ïîäõîäÿùèì äëÿ äåìîíñòðàöèè â áîëüøîé àóäè-
òîðèè, ÿâëÿåòñÿ ñëåäóþùèé îïûò. Íà ïîâåðõíîñòü âîäû, íàëèòîé â øèðîêóþ
êþâåòó, êëàäóò òîíêèé àëþìèíèåâûé äèñê äèàìåòðîì îêîëî 30 ñì, ïîêðûòûé
äëÿ óìåíüøåíèÿ ñìà÷èâàíèÿ òîíêèì ñëîåì ìàñëà èëè ïàðàôèíà. Äèñê ïðîãèáàåò
ïîâåðõíîñòü âîäû è ïëàâàåò,
äàæå åñëè ïîñòàâèòü íà åãî
öåíòð ãðóç ìàññîé 50–100 ã
(ðèñ. 2.7.2). Ïîäñ÷åò ïîêàçûâà-
åò, ÷òî îñíîâíóþ ðîëü â ýòîì
ñëó÷àå èãðàþò âûòàëêèâàþùèå
ñèëû, âîçíèêàþùèå èç-çà
ïðîãèáàíèÿ ïîâåðõíîñòè æèä-
êîñòè, à ñèëû ïîâåðõíîñòíî-
ãî íàòÿæåíèÿ ÿâíî íåäîñòàòî÷-
íû äëÿ óäåðæàíèÿ äèñêà ñ
ãðóçîì íà ïëàâó. Äëÿ àêêóðàò-
íîãî îïóñêàíèÿ äèñêà íà âîäó
ñëåäóåò èñïîëüçîâàòü òðèôè-
ëÿðíûé ïîäâåñ, çàêðåïëÿÿ åãî
íèòè ñèììåòðè÷íî íà êðàþ
äèñêà; ïðè ýòîì íàäî ñëåäèòü,                     Ðèñ.2.7.2.
÷òîáû ïîä äèñêîì íå îñòàâà-
ëîñü âîçäóøíûõ ïóçûðåé.
         3) øàðèê Ãàëèëåÿ.
         Âîñêîâîé øàðèê (äèà-
ìåòðîì îêîëî 5 ñì) èìååò
ïëîòíîñòü 0,95–0,99 ã/ñì3 è
ïëàâàåò íà ïîâåðõíîñòè âîäû.
Åñëè âíóòðü íåãî âäàâèòü ìå-
òàëëè÷åñêèé ãðóçèê, ÷òîáû
ñðåäíÿÿ ïëîòíîñòü øàðèêà
÷óòü-÷óòü ïðåâûñèëà ïëîòíîñòü
âîäû, òî øàðèê òîíåò, åñëè
åãî áðîñèòü â ñîñóä ñ âîäîé.
Åñëè æå àêêóðàòíî ïîëîæèòü
øàðèê íà ïîâåðõíîñòü âîäû,
êîòîðàÿ íå ñìà÷èâàåò âîñê, òî
øàðèê îñòàíåòñÿ íà ïëàâó, íå-                     Ðèñ.2.7.3.