Почему дюралевая пластинка не тонет в воде?
Вставка
- Опубліковано 5 лют 2025
- Дюралевая пластинка удерживается на поверхности воды не поверхностным натяжением, как думают многие, но гидростатическим давлением. А поверхностное натяжение не даёт воде затекать на пластинку.
Ключевые слова: поверхностное натяжение, смачиваемость, гидростатическое давление, архимедова сила, surface tension, hydrostatic pressure.
Наш канал с дополнительными материалами
t.me/getaclass...
Новосибирский Государственный Университет
Физический факультет НГУ
www.nsu.ru/
Какой приятный , эмоциональный человек !
По настоящему любит физику
Спасибо за ролик в частности и за ваш труд вообще!
Мне так нравится, что вы с коллегой очень живо и эмоционально с таким воодушевлением всегда рассказываете! 👍👍👍
Наконец услышал убедительное объяснение, почему железные корабли не тонут.
@@DavidMos385 А чем оно отличается от того, что в школе дают?
Спасибо, Вам, большое! Вы стали гораздо проще, легче для неучей, как я, объяснять. Я раньше не понимала, и смотрела, чтобы поддержать, а сейчас смотрю, потому что понимаю.
Отлично рассказано. Я инстинктивно предполагал что-то подобное, а вы это замечательно аргументировали.
А я скажу пару слов о практическом применении.
Многие радиолюбители изготавливают печатные платы сами, без помощи китайских друзей. И одна из стадий изготовления - травление платы в хлорном железе. Так вот, если делать как все - класть плату на дно сосуда, рисунком вверх, то процесс травления занимает часы - продукты травления тяжелее раствора, и, образовавшись, не пускают свежий раствор к плате. Можно, конечно сидеть рядом и мешать раствор. Так в основном все и делают.
Но можно положить плату на поверхность рисунком вниз. Она прекрасно плавает, и травление в свежем растворе сокращается до 5 минут, потому что продукты травления тонут, а к плате поступает свежий раствор. Без всякого перемешивания.
Но тут о поверхностном натяжении забывать не стоит. Оно хоть и не главный фактор, но если плату намочить сверху - она утонет. Поэтому я перед опусканием платы в раствор, слегка смазываю край вазелином (именно слегка, почти сухим пальцем), он не дает жидкости смочить поверхность платы и не надо проявлять чудеса жонглирования при опускании платы на поверхность раствора.
Вот так. Некоторые физические теории, которые кажутся просто курьезными, могут с успехом применяться на практике.
Как же здорово объясняет😌
Вы мне моих преподавателей "Станции юных техников" напомнили... я даже школу прогуливал ради тех занятий - ничуть не жалею об этом😉
Ролик суперский! Спасибо.
Благодаря мениску
Немного напоминает также, "Очумелые ручки"
Дай бог Вам здоровья. Ваш канал как лучик света для здравомыслящих людей в этом безумном мире )
это все лош
@@drsklif ка?
@@oliverspoke7961 нет он говорит лож
@@drsklif нож?
По больше бы таких каналов на Ютюбе! Всех вас благ!
Спасибо за интересные эксперименты. Вы делаете прекрасную работу!
Величайшее удовольствие получил от формы подачи.
Какие же вы увлечённые люди! Любо-дорого посмотреть.
Прекрасный труд! Побольше таких видео в сети надо! А главное супер позитивный ведущий))
Спасибо огромное,посмотрев ваш ролик ,теперь я легко смогу защитить свою диссертацию по теме: Физические явления в быту и их применение!🙃
На самом деле, даже не вдавался в подробности поверхностного натяжения, и считал архимедовы силы как силы поверхностного натяжения. Спасибо большое за ваш труд!
Ребята, молодцы! Приятно смотреть. Очень позитивно и познавательно👍👍
Огромное спасибо за интересный ролик! Жду Ваши новые выпуски и с удовольствием смотрю!
ну кто ставит дизлайки роликам... это же просто офигенный контент. отучился в универе 6 лет, а в этих видео всегда открываю для себя что-то новое
Сразу подумал про силу поверхностного натяжения и про архимедову силу. Как оказалось, они действуют в совокупности. Спасибо за интересное видео!
Мне как инженеру было весьма интересно. Благодарю.
А мне как металлургу странно было не услышать про плотность и удельный вес воды и пластинки. Например в расплавленном, жидком металле легко плавает огнеупорный кирпич, или даже корундовая плита массой две тонны и они там никак не могут утонуть. Тут же у воды и дюрали тоже есть плотность и дюраль всего на 1,5 больше по плотности чем вода, это не удержит на поверхности, но очень влияет на то что он не тонет. Если бы взял такую же стальную пластину, то она бы утонула и никакие бы силы ей не помогли, так как плотность стали в 6 раз больше плотности воды.
@@user-Spirt09
Тогда ответ занял бы 45 минут;)
Думаю, если бы рассматривали ртуть и плавающий в ней чугун, то о плотности обязательно зашла бы речь.
Куда интересней поворот, что натяжение играет ключевую роль, пусть и не так, как представлялось.
Класс! Надо мужикам на работе показать.!!!
Прекрасный ролик и прекрасное объяснение! Спасибо!
Невероятная радость человека, который уверен в отсутствии силы поверхностного натяжения) Приятно смотреть.
В детстве еще был такой фокус. Иголка плавала в воде и не тонула. Фокус заключался в том чтобы аккуратно положить иголку на воду.
Сначала клался кусочек туалетной бумаги, на него иголка, потом бумага притапливалась, а иголка продолжала плавать на воде.
И получался компас, иголка толстым концом поворачивается на север.
Всё очень просто и понятно объяснил, молодец.👍
Ура я сам догадался) я бы добавил в объяснение термин водоизмещение. Он одним словом описывает весь процесс удержания на поверхности)
Отличный, познавательный ролик!
И снова привет Перельману с его «Занимательной физикой». Я с детства думал, что там только в поверхностном натяжении дело.
Как всегда познавательно и интересно, спасибо вам за ваш труд!
Дай Вам здоровья и энергии просвещать нас неграмотных.
И накажи неразумных "Дизлайкеров".
Такой формат намного лучше, чем не объяснять, а предлагать писать объяснение в комментариях, как в прошлых роликах.
Было бы интересно увидеть , чтобы было бы с дюралевой пластиной на поверхности ацетона, эфира или, наоборот, более плотной и вязкой жидкости . А если взять вместо дюраля фторопластовую пластину или любую другую с водоотталкивающей поверхностью.
Клади в ртуть - не ошибёшься ! :-)
@@viktorbabay2905 Гыгы, а химию учить не пробовал? ((
Ваще красота.
Аллах дал нам законы физики, чтобы мы изучали их и пользовались ими
Если были бы такие учителя в школах, так интерестно объяснять не кажый умеет, и никто бы не прогуливал такие уроки
Бабы бы все равно прогуливали,им это совершенно неинтерсно,ввиду отсутсвия мозгов у всех баб.
Про иголку сказали, но можно и добавить: потрите иголку магнитом и аккуратно положите в стакан с водой - получится прекрасный компас!
Иголкой красную рубаху пошили, бритвой побрился, в камеру топить жалко... золотом и серебром не богаты...
Очень интересно делаете, спасибо 🙏💕
Интересно. Однако, я не совсем согласен с утверждением, что пластину держат на плаву не силы поверхностно натяжения. Но в тоже время понимаю что вы имеете в виду говоря об этом.
Полагаю из-за её большой площади, маленькой толщины и в следствии не очень большого веса, плавает она за счёт других сил. А именно гидростатического давления.
Но если бы не силы поверхностно натяжения, вода попала бы на верхнюю часть пластины, что привело бы к её погружению.
То есть... пластина держится на поверхности не потому что её держит сила поверхностного натяжения, но если бы не она, пластина бы утонула...
Это похоже на вопрос для Знатоков😅
Как выяснилось, я был прав, судя по всему.
Было бы интересно показать, что на поверхности других жидкостей, с меньшей силой поверхностного натяжения, пластина бы утонула.
Например Ацетон, Этиловый спирт или Этиловый эфир.
Деда как всегда лучший.👍👍👍😃😃😃
Красиво! Спасибо. Даже успел догадаться, что Архимед
Я так и подумал, только сформулировать не мог, теперь могу! :-).
Я в восторге от этого человека!
Полагаю, что поверхностное натяжение не даёт воде затекать на пластину. А удерживается она за счет давления на неё воды снизу (под пластиной), которое создаётся водой, уровень которой выше нижней плоскости пластины. Что-то типа водоизмещения у караблей. Надеюсь смог разъяснить свои мысли. Хотя совсем не уверен, что я прав. Я далеко не физик ))))
2:45
Схематический рисунок полностью всё объясняет:
Сила поверхностного натяжения по мере опускания пластины в воду держит воду около краёв и не даёт затечь ей на пластину,
в итоге уровень воды вокруг пластины выше, чем верхняя плоскость самой пластины,
именно эта вода и создаёт давление, которое передаётся на нижнюю плоскость пластины, которое и удерживает дюралюминий на плаву
А сейчас услышу ваши рассуждения...
В общем, объяснил своими словами, но идея та же.
Интересно только посчитать объём этого(4:30) кораблика, архимедову силу и сравнить с силой тяжести.
Великолепно!!!! И очень наглядно!!!
И Вам спасибо, за контент!
Эх, преподавали бы так физику в школе, жизнь могла бы сложиться иначе. Учитель у нас был прекрасный, Эдуард Вячеславович (Лицей 22, 2011 год выпуска), но в программе, к сожалению, почти не было места опытам и практике, всё, как всегда сводилось к записям в тетрадях, и решениям задач у доски.
*мне в школе тоже физика не нравилась так как нервотрепка какаето сидеть чтото решать пустая трата времени, если бы тогда показали всякие интересные опыты которые проводят в том же академгородке я бы может стал физиком ядерщиком, и квантовая механика мне нравится, но спустя годы и обучения вообше на другую профессию уже этим заниматься некогда не буду, так вот это всё о том что в школе один учебник и муторная зубрешка и переписыванием в тетрадку когда на уме та девочка красивая спереди которая сидит*
Первым делом любой предмет в руках команды гетакласс, превращается в физический эксперимент .
Вау! Классная подача!
На самом Деле Очень интересный Опыт !
1) Хочется увеличить количество отверстий. Тем самым Увеличится вес груза который может такое держать.
2) поэкспериментировать с ультрозвуковыми вибрациями. Направленными на пластину. в примеру . приклеить к ней Пиезо- Эллэмент.
3) Нужно помнить что при сжимании вода становится "твёрдой" так как считается не сжимаемой жидкостью и увеличивается вязкость...
От сюда расстояние до дна тоже будет играть роль.
Хотелось бы это всё проверить конечно.. Но Осцелограф первый ещё не выбран..))
Андрей Иванович, спасибо за ролик!
У меня возник вопрос к вашему объяснению. Действительно, пластинка удерживается силой Архимеда из-за наличия водного бортика. Но бортик образуется и удерживается силами поверхностного натяжения. Простая оценка по вашим расчетам дает радиус искривления около 3 мм. Если просуммировать силы поверхностного натяжения в области искривления бортика, то получится как раз сила, равная силе Архимеда.
Тогда в итоге - пластинка держится в конечном счете благодаря силам поверхностного натяжения. Просто интерпретация этого явления более сложная.
Было бы интересно услышать Ваше мнение по данному вопросу?
Далек от физики. Когда спросили, чего пластина держится на воде. Я так и подумал, что поверхностное натяжение. Когда сказали что это не так. Единственная мысль которая пришла в голову, что это связано как то с давлением. Так как в начале был показан всем известный фокус, где пластинку и воду в перевернутом стакане держит атмосферное давление.
В общем почти угадал. ))) Так как про гидростатическое давление не подумал бы в любом случае. Так как этот термин хоть и знаком, но ассоциаций с ним мало связано. А уж формулы что тут используются для вычислений, для меня так вообще китайский язык. )))
Почитал комментарии. Мне кажется , что было бы интересно : 1- установить какой толщины пластинку уже не удержит вода ; 2 - "поиграть" разными ПАВ
А , с гудящими сантехническими трубками Вы с коллегой конечно же отожгли . Я даже подписался.
Интересно СПАСИБО
Круто! Я бы даже не подумал об этом
Там ещё есть силы оказываемые на гладкую поверхность пластины по своей площади. Они совместно с силой поверхностного натяжения и создают достаточную силу. Некая сила вытесненной воды оказываемый на металлическую пластину
Спасибо. Очень интересно
позитивно и познавательно
Фрезеровка торцов имеет место быть , либо угол 90 градусов или фаска сточена , это работает
Здорово!
Архимедова сила - 100%!!!
Пластинку на плаву удерживает архимедова сила, обусловленная _водоизмещением_ системы "пластинка+поверхность".
@@prosps78 а в других странах, где нет нефти, но бензин в разы дешевле, не оперируют терминами "лошадиная сила", "архимедова сила", да? Вы бы фигню не несли... бездумно...
@@prosps78 я бывал, там тоже оперируют как минимум понятием "лошадиная сила". О других силах удовольствия беседовать не имел. До Архимеда архимедовой силы не было. Ну вот просто не было. Если есть желание - поинтересуйся у тех, кто жил до Архимеда, была ли у них архмедова сила... И да, если у тебя проблема с пониманием элементарных физических законов - вали в школу, там тебя может и научат.
@@prosps78 а что у тебя с мозгами, что они не работают пока кто-то не скажет что-то про лошадиную силу? СССР головного мозга?
@@prosps78 встречный вопрос: что такое сила, по твоему?
@@TheSan173 Придёт время, и вы это изучите в школе. И грамматику заодно.
Получается, пластинка это небольшая лодочка с бортиками из воды, собственных бортиков у пластинки нет. Что, при погружении в воду появляется раньше, бортики или архимедова сила?
Я попытался провести ещё один расчёт. Ведь чтобы вода не затекала на пластинку, сила гидростатического давления столба воды высотой 1,5 мм должна находиться в равновесии с силой поверхностного натяжения. Поверхностное натяжение вы посчитали, 30 мН. А силу гидростатического давления я рассчитывал так: взял небольшой участок столба воды высотой dh, давление равно ρ∙g∙h, сила на этом участке значит равна ρ∙g∙h∙dh∙p (где p - периметр), и всё это проинтегрировал по dh. У меня получилось 4,85 мН. Что-то у меня не сошлось с силой поверхностного натяжения. Или же 30 мН - это _максимально возможная_ сила поверхностного натяжения, а не актуальная? Хотелось бы объяснения по этому поводу, поэтому жду ещё одно видео на тему поверхностного натяжения 👍
то чувство когда тебе 30 лет, и понимаешь что это забыл или не знал :)
Врубил паузу и в недоумении пошлёпал на кухню.
Пол бутерброда и допёр.
Ээх, Новосиб) Всё подметит! Спасибо.
1:28 какой довольный хитрый взгляд)
Интересный вопрос, не могу и предположить)
С каких это пор 25/100=2,5? Пластину держит сила архимеда, а возникает она по причине поверхностного натяжения, не дающего воде смачить её сверху. Достаточно познавательный опыт.
На честном слове!
я бы считал через силу Архимеда... вес пластинки плюс вес воздуха над ней по высоте бортика поверхностного натяжения... Интересно получились бы те же результаты... ой, собственно Вы так и считали))))
Для тех, кому трудно понять про поверхностное натяжение, можно сказать ещё так, что пластинка, приобретя осадку, вытеснила некое количество воды (причем нас не интересует, каким именно образом - были ли на пластинке бортики или сама вода стала как бортик), отсюда и архимедова сила.
Теперь вопрос знатокам: если насверлить отверстий, то сил пов. на-я станет больше, а вот площадь уменьшится. Затонет ли тогда пластина? Такой опыт увеличил бы наглядность что пов. нат-е тут непричем. Но и масса уменьшится, возмможен ли такой опыт с насверлением когда начнет тонуть?
Вот так всегда. Ставишь ролик на паузу написать комментарий, боковым зрением улавливаешь один из них в ленте, а потом уже не интересно
Интересно, конечно же! =)
С большим уважением и трепетом хочу задать вопрос-просьбу-критику. Ну не хватает для полного понимания, пример от противного. Я имею ввиду, показать примеры когда это равновесие будет утеряно, и пластина утонет? Ну например использовать другую жидкость вместо воды или толщину пластины или вес сверху или угол погружения или или или...
В общем показать наглядно, что расчеты верны, ведь при не соблюдении расчетов пластина потонет...
Имхо. Кисловодск Алим Асланович
непонятно, а если вода затечет сверьху- архимедова сила уже не будет работать? А вот, до меня дошло. Поверхностное наяжение создает бортик. Отсюда дополнительный объем для архимедовой силы, да...)
Гениально
Спасибо!
Ого, я тоже думал что из-за сил пов натяжения, спасибо
Браво
Форма пластинки тоже имеет значение. Круглая, квадратная и т.д. Но в данном случае сила выталкивания будет зависеть от длинны линии поверхностного натяжения. Архимедова сила при той-же площади останется той-же.
Гениально!!!
Почему не сила поверхностного натяжения. Повторите пожалуйста опыт но воду замените керосином или толуолом пластинка точно потонет
Потонет, потому что бортиков не образуется.
отличный день
Класс .
Наконец-то выяснили почему 'кораблики' не тонут)
" Почему дюралевая пластина не тонет.." А почему не свинцовая или вольфрамовая?.... Потому не тонет, что поверхностное натяжение (хоть и очень малое), позволяет создать дополнительный объём ( на рисунке это очень хорошо видно), который приплюсовывается к объёму пластины, и, в результате, её плотность (виртуальная), становится меньше плотности воды. Ну а дальше "Сила Архимеда" вступает в действие..." На тело, погруженные в жидк......и т.д."...Возьмите такую же пластину, не дюралевую, а с чуть большей плотностью, или увеличьте её толщину (4 мм.например), или уменьшите её размер (например 4 на 4 см.) и УВЫ(!) , фокус не состоится. И со свинцовой пластиной можно сделать такой же фокус, но размеры её - совсем другие! Навскидку: где то метр на метр и толщина 0,2 мм. И поплывет!!! Свинец! И плавает!!!! ФИЗИКА! Что с неё возьмёшь. Она- вещь строгая, упрямая и законопослушная....подчиняется только физическим законам. С Огромным удовольствием смотрю Ваши ролики. Так держать!. О себе: учили физике в семидесятых, об ЕГЭ и в кошмаром сне не снилось...Короче: раскусил мгновенно! А как там современные школяры себя чувствуют(?), нацеленные на ЕГЭ(!). Хотелось бы их комменты прослушать....
Силой архимеда. Вода не вытекает на поверхность пластинки из-за натяжения, и получившаяся "ямка" держится за счёт архимедова силы
Наконец то, хоть раз я угадал
@@МихаилПартизанов я описания видео не читал. но расчеты Андрея помогли, а то думал, что дюраль это как алюминий
@@hmmm1482 дюралюминий есть, это сплав получается?
Тело, впернутое в воду,
Выпирает на свободу
Силой выпертой воды
Телом, впернутым туды
Жидкость погруженная в тело через 7 лет пойдёт в школу
На счёт прошлого ролика про атмосферное давление, что будет если поместить ртутный барометр в абсолютный вакуум, тогда уровень ртути должен выровняться? Но ведь потенциальная энергия ртути тогда станет меньше и эта энергия уйдёт в тепло и ртуть нагреется и что тогда получиться вакуум может совершать работу?
@@МихаилПартизанов А если вмонтировать в столбик ртути лопастное колёсико, то ртуть при опускании раскрутит это колёсико.
Ув.профессор! Объясните, пожалуйста, разницу в формулах расчёта энергии. Почему в одном случае Е=М*С(в степ.2), а в другом Е = m*v(в степ.2)/2...
Почему во втором случае делим надвое?
Спасибо.
@@МихаилПартизанов спасибо.
а что будет, если в воду капнуть капельку ПАВ, например, средство для мытья посуды типа фейри?
сила ПН ослабнет и вода начнет затекать на пластинку и под тяжестью воды пластинка утонет. (полагаю)
это прекрасно! :)
А если добавить моющее средство в воду, удержат ли силы гидростатического давления эту пластинку на плаву?
Вроде бы всё понятно. Спасибо за объяснение)
Только один вопрос: разве 44см² = 0,44 м.?)
Сам и прослушал)
Периметр принял за площадь))
Рассматривать задачу как полый куб) я не догадался сразу даже после объяснения. При какой толщине пластинка начнёт тонуть? Здесь очевидно должно быть уравнение равновесия. Но как выразить высоту бортиков не могу придумать.
В первом расчете площадь была проигнорирована намеренно ?
Объясните почему водяной клапан Теслы не работает?
а в ванне (или чаше значительно большего размера) тоже будет плавать?
Поддерживается силой Архимеда
Интересное наблюдение.граница сред всегда разделяются.как в радуге.границы разных частот.или вибраций и притяжений.но не суть.есть плотности и другое.но есть интересный факт.не все пластинки из разных металлов будут плавать.например будут тонуть металлы которые окисляются.они вступая в реакцию разрывают границу.можно также потопить ее например не касаясь пластины пропустив ток через дугу.пойдет электролиз и она утонет.по этому принципу тонут корабли в аномальных зонах.вода теряет плотность.воздушные ямы.и разряды в небе.зыбучие пески.
А если окунуть пластинку полностью в воду она всплывёт? Или смочить верхнюю часть водой?
Классный мужик)