[طوفان فکری] آیا سطح آب بالا می رود یا کاهش می یابد؟
Thread Content
یک حوض چوبی بزرگ پر از آب فراوان است و یک حوض چوبی کوچک روی آب شناور است. یک بلوک آهنی در حوض کوچک چوبی وجود دارد. حالا بلوک آهنی را بیرون بیاورید و مستقیماً در وان بزرگ داخل آب قرار دهید. آیا سطح آب در وان بزرگ در مقایسه با همین الان بالا می رود یا کاهش می یابد؟
چگالی آهن بیشتر از چگالی آب است. حجم آب جابجا شده توسط بلوک آهنی کوچکتر می شود، بنابراین باید کاهش یابد
حجم آب جابجا شده توسط آهن قطعا کمتر از حجم جابجا شده توسط حوضچه کوچک است.
آیا می توانیم آن را به همان شکل حفظ کنیم؟ به هر حال، چیزهای موجود در حوض بزرگ بسیار سنگین هستند.
مقدار آب مورد نیاز برای شناور کردن بلوک آهنی بسیار بیشتر از حجم بلوک آهنی است و سطح آب کاهش می یابد.
شناوری آب هنگام قرار دادن یک بلوک آهنی در حوضچه چوبی برابر است با مجموع گرانش حوض چوبی کوچک و بلوک آهنی. هنگامی که بلوک آهنی مستقیماً در حوضچه چوبی بزرگ قرار می گیرد، بلوک آهنی جامد به پایین فرو می رود. این به این دلیل است که سطح زیرین حوض چوبی از بلوک آهنی پشتیبانی می کند. با توجه به موازنه نیرو می توان نتیجه گرفت که نیروی شناوری آب روی بلوک آهنی کمتر از بلوک آهنی است. گرانش، یعنی نیروی شناوری کل آب روی حوض چوبی و بلوک آهنی کم است. طبق فرمول F=ρgv، با کوچکتر شدن F و کوچکتر شدن V، سطح آب کاهش می یابد. اگر بلوک آهن جامد نباشد و ممکن است در حوض چوبی بزرگ معلق یا شناور باشد، شناور آب بدون تغییر باقی می ماند، بنابراین تغییر نمی کند.