Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 4968
2017-11-12 
В высокий стеклянный цилиндрический сосуд помещают песочные часы, наливают воды до самого верха и закрывают крышкой (рис.). Часы всплывают под самую крышку. Затем цилиндр переворачивают. Часы не всплывают (рис.), хотя они окружены водой и выталкивающая сила больше веса часов. Через определенный промежуток времени, когда некоторое количество песка высыплется в нижнее отделение, часы начнут медленно всплывать. Таким образом, перетекание песка из верхнего отделения часов в нижнее влияет на его плавучесть. Но ведь часы герметически закрыты и вес их от перетекания песка не изменяется. Как объяснить этот парадокс?
Решение:
Вес часов здесь не является определяющим фактором. Когда песок находится в верхнем отделении, то часы, из-за того что центр тяжести расположен высоко, а верх и низ часов сделаны выпуклыми, отклоняются и их стенки упираются в стенки цилиндра. Возникающая при этом сила трения удерживает песочные часы на дне цилиндра. После того как часть песка перетечет в нижнее отделение, часы выпрямляются и без помех всплывают.
Если часы слегка тяжелее вытесняемого ими объема воды, эффект получается обратный. Иначе говоря, в нормальном положении часы покоятся на дне цилиндра. Если цилиндр перевернуть, то часы будут оставаться некоторое время наверху и спустятся лишь после того, как часть песка перетечет в нижнее отделение. Объяснение этого эффекта в принципе такое же, как и в первом случае.
В высокий стеклянный цилиндрический сосуд помещают песочные часы, наливают воды до самого верха и закрывают крышкой (рис.). Часы всплывают под самую крышку. Затем цилиндр переворачивают. Часы не всплывают (рис.), хотя они окружены водой и выталкивающая сила больше веса часов. Через определенный промежуток времени, когда некоторое количество песка высыплется в нижнее отделение, часы начнут медленно всплывать. Таким образом, перетекание песка из верхнего отделения часов в нижнее влияет на его плавучесть. Но ведь часы герметически закрыты и вес их от перетекания песка не изменяется. Как объяснить этот парадокс?
Решение:
Вес часов здесь не является определяющим фактором. Когда песок находится в верхнем отделении, то часы, из-за того что центр тяжести расположен высоко, а верх и низ часов сделаны выпуклыми, отклоняются и их стенки упираются в стенки цилиндра. Возникающая при этом сила трения удерживает песочные часы на дне цилиндра. После того как часть песка перетечет в нижнее отделение, часы выпрямляются и без помех всплывают.
Если часы слегка тяжелее вытесняемого ими объема воды, эффект получается обратный. Иначе говоря, в нормальном положении часы покоятся на дне цилиндра. Если цилиндр перевернуть, то часы будут оставаться некоторое время наверху и спустятся лишь после того, как часть песка перетечет в нижнее отделение. Объяснение этого эффекта в принципе такое же, как и в первом случае.
