해저에있는 물체가 여전히 부력을 경험합니까? [닫은]


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이 그림과 같이 유체가 위와 비교하여 물체 아래에서 더 많은 양의 압력을 가하기 때문에 부력이 발생한다는 것을 이해합니다. 여기에 이미지 설명을 입력하십시오

그래서 제 질문은, 물체가 용기의 바닥으로 가해 져서 그 밑에 액체가 들어 가지 않도록하는 것입니다. 논리는 아래에 유체가 없으면 밀어 올리는 것이 없다는 것입니다. 그렇다면 그 물체는 여전히 부력을 경험할 것입니까? 그렇다면 왜 그렇습니까?

편집 : 서로 동의하지 않는 답변을 보는 것이 흥미 롭습니다. 한 가지 주목할 점-교과서 부력에 따르면 정수압으로 인해 발생하는 힘은 물체의 밀도와 관련이 없습니다. 그래서 덜 말하는 것은 부력이 아니라고 생각하기 때문에 부력을 경험할 수 있습니다.


아주 좋은 질문입니다! 내 대답으로 나는 콩 통조림이 물에 뜰 것이라고 가정했다 (경험 부력). 그리고 컨테이너가 먼저 땅에 눌려 졌는지 가장자리 케이스를 요구합니다.
rul30

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네, 이것이 제가 말하는 것입니다
M. Wother


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나는 물리 법칙의 이론적 우위에 관한 것으로 보이며 물리 스택 교환 (중복 인 경우)에 더 적합하기 때문에이 질문을 주 제외로 닫으려고 투표하고 있습니다. 묻는 질문은 실제 응용 프로그램이나 질문의 ​​엔지니어링 측면에 초점을 맞추지 않은 것 같습니다.
JMac

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의견은 긴 토론을위한 것이 아닙니다. 이 대화는 채팅 으로 이동 되었습니다 .
공기

답변:


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예, 바닥에 물에 잠길 때 여전히 부력을 가질 수 있습니다.

침수 깊이에 관계없이 모든 물체는 바닥에 고정되어 있어도 변위 된 물의 무게와 동일한 무게를 잃게됩니다. 정수압과 부력을 혼동합니다.

정수압은 깊이에 따라 캔을 파쇄 할 수있는 지점까지 증가 할 것입니다. 그러나 물에 가해지는 부력은 물이 거의 압축되지 않기 때문에 밀도가 어느 정도 동일합니다. 얕고 깊은 물에서. 따라서 변위 된 물은 바닥의 무게가 동일하며 부력은 동일합니다.


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왜 다운 보트인가?
Wossname

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사이트의 품질에 슬픈 반영. 부력은 심지어 침수되어 다리의 교합점으로 작용하는 콘크리트 조각까지도 발생합니다. 기초 하중을 계산하기 위해 물 무게를 뺍니다.
kamran

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100 % 정확합니다. 중력과 하향 정수압의 차이는 "부력"입니다. 물체가 행복하게 표면에 닿으면 부력이 없습니다. 물체가 표면 위로 강요되면 중력이 이기고, 아래로 강요하면 두 힘이 같아 질 때까지 부력이 이깁니다. 부표 물체가 연못의 바닥에 붙어 있다는 어떤 제안도 부력이 없음을 의미합니다!
도널드 깁슨

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이 분석에는 문제 의 요점 을 무시 하는 것 같습니다 . 아래에 물 이 없을 때 바닥에 정수압이 있습니까? 이것은 실제로 그것을 다루지 않는 것처럼 보이고 단지 "수압의 차이가 동일하기 때문에 부력은 동일하다"고 말합니다. 그러나이 질문에 중점을 둔 중요한 경우는 다루지 않습니다. 아래에 물이없는 경우. 처음에는 액체없이 정수압을 나타낼 수있는 방법을 설명하지 않습니다 .
JMac

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@AsymLabs 부력 뒤에 숨겨진 수학을 설명하고 있습니다. 그 이유를 무시하는 것입니다. 부력은 물체에 대한 정 수력의 균형 때문에 존재합니다. 그리고 증가 된 깊이에서 증가 된 압력. 임의의 경우 표면 정압 력에 의해 영향을 받고; 우리는 몸에 대한 완전한 부력을 얻습니다. 유체와 유체 접촉하여 표면이 제거 된 물체의 경우; 더 이상 압력이 작용하는 닫힌 표면이 아닙니다. 따라서 부력은 물속에 잠긴 물체와 같은 방식으로 순진하게 적용될 수 없습니다.
JMac

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그렇습니다. 물체가 차지하는 공간이 주위의 액체보다 가벼워서 상승하고 싶습니다.

욕조 바닥으로 공을 밀어 넣는 것과 같습니다.

편집 : 공의 모양이 모든 차이를 만드는 사람들을 위해 : 큐브가 표면에 평평하게 놓일 수 있도록 플라스틱 중공 큐브 (공기가 채워진)로 시도하십시오 ...


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"완벽한"상황에서 캔에 관한 문제는 쉽지 않습니다. 위쪽으로 압력을 가할 수 없습니다. 공을 가진 당신의 예는 실제로 차이를 만드는 것입니다. 공은 작은 영역으로 바닥에 닿기 때문입니다.
rul30

@ rul30 다음 빈 플라스틱 큐브로 시도해보십시오 ...
Solar Mike

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rul30이 언급했듯이-이론적으로 완벽한 형태와 이론적 시나리오에 대해 이야기하고 있습니다. 일상의 모든 물건에는 작은 구멍과 채널과 물건이 있습니다 (내 생각 엔)
M. Wother

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어떤 차이가 있습니까? 나의 교과서에 따르면 부력은 물체의 밀도와 아무 상관이 없으며 단지 부피입니다
M. Wother

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@ M.Wother 올바르게 읽고 있다면 교과서에 문제가있는 것입니다. 물체가 가라 앉거나 올라가는 지 여부를 결정하는 동일한 부피 당 주변 액체의 질량과 비교하여 주어진 부피의 물체 당 질량입니다-부피 당 질량은 밀도의 정의입니다.
AsymLabs

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왜 SolarMike가 자신의 응답을 삭제했는지 잘 모르겠습니다. 캔을 바닥에 고정시키는 유일한 것은 진공 력입니다. 즉 테이블에 완벽한 밀봉이있을 경우 캔을 테이블에서 들어 올리지 못하게하는 것과 같은 압력입니다.
캔의 밀도가 주변 유체의 밀도보다 낮 으면 부력이 발생합니다. 기존의 net force를 혼동하지 마십시오 . 물이 캔 아래로 흐를 수있는 채널이 있으면 깊이가있는 물의 델타 압력으로 인해 캔이 표면으로 올라갑니다. ( 밀도가 아니라 압력 대 깊이 의 문제입니다 ). Wikipedia 페이지 에 표시된대로캔 바닥의 압력 (수압)이 캔 상단의 압력보다 높기 때문에 캔을 상승시킨다. 이 압력 차는 캔이 자랑 스럽더라도 존재합니다. 그것은 단지의 부족 진공이 땅에 캔을 보관 유지하는 형성한다면 초래 압력. 요컨대, 캔은 항상 부력을 봅니다.


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"테이블에 완벽한 밀봉." 말하자면 흡입 컵
joojaa

@joojaa 정확히
Carl Witthoft

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@CarlWitthoft 다른 사람들이 이해하지 못해서 삭제했습니다. 지금 삭제를 취소했습니다. 부력으로 포인트를 더 좋게 만들었습니다.
Solar Mike


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"캔의 밀도가 주변 유체의 밀도보다 낮 으면 부력이 발생합니다." 이것은 모든면에 실제로 정수압이 발생하는 경우에만 해당됩니다. 내가 알 수있는 한, 문제의 요점은 다음과 같습니다. "당신이 허용하지 않는 경우 어떤 일이 어떤 유체가". 이것은 특정 사례를 다루지 않는 것 같거나 적어도 그 방식으로 작동한다고 주장하는 것 이상으로 설득력이 없습니다.
JMac

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이 질문은 이론적 / 학문적 엣지 케이스입니다.

물 속의 몸은 두 가지 힘을 경험합니다.

  1. 물과 접촉하는 모든 표면에 작용하는 압력
  2. 몸의 질량에 작용하는 중력

Wikipedia의 부력 에 관한 기사 는 다음 방정식이 어떻게 설정되어 있는지 매우 잘 설명합니다. 이 기사는 또한 다음과 같이 부력의 정의를 제공합니다.

물리학에서 부력 또는 상향 추력 은 침지 된 물체 의 무게반대 되는 유체에 의해 가해지는 상향 력 입니다.

(판독기는 땅에 몸을 담글 지 여부를 결정해야합니다.)

FBσA

FB=σdA

잠긴 몸에 가우스 정리를 사용할 수 있습니다 . 이것은 면적 적분을 부피 적분으로 대체 할 수 있음을 의미합니다. 그러나,이 엣지-케이스에서 신체의 테라-인테 그럴은 "닫히지"않습니다. 캔이 바닥에 앉을 때 캔 하단에 물 (압력)이 없습니다 (물리적 설명 SE 1 , 2 참조 ).

이것은 가장자리의 경우 몸이지면과 접촉한다는 것을 의미합니다. 볼륨 적분을 기반으로 한 방정식을 사용할 수 없습니다.

FB=ρVdisplacedg

부력을 계산하는 유일한 방법은 신체 표면에 압력 벡터를 통합하는 것입니다.
이것은 완벽한 평지와 완벽한 통합을 의미합니다.

FB=pattopofcanAtop

순 힘 (부력 및 중력)은 다음과 같습니다.

Fnet=pattopofcanAtopmcang

FB

매우 유사한 효과는 입니다. 태양 빛이 지상의 공기와 전쟁을하는 경우, 물 아래의 물체와 같이 밀도가 줄어드는 이유는 전쟁 기포 아래에 밀도가 더 높은 것이 없기 때문입니다. 이 안정적인 시스템이 부력을 얻기 위해 저밀도 영역 아래에 더 높은 밀도의 유체를 가져 오는 경우 방해가 필요합니다. 다음 그림 이러한 단계를 보여줍니다. 보온병 사진


동의하지 않음-캔을 땅에 고정시키는 유일한 것은 (해군 용어로 "자랑스러운") 진공 력입니다. 캔의 밀도가 주변 유체의 밀도보다 낮 으면 부력이 발생합니다.
Carl Witthoft

@CarlWitthoft는 질문이 캔 아래에 물이 없다는 이론적 인 경우에 관한 것임을 관찰하십시오.
rul30

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@ rul30 당신의 주장은 전혀 의미가 없습니다! 중력과 하향 정수압의 차이는 "부력"입니다. 물체가 행복하게 표면에 닿으면 부력이 없습니다. 물체가 표면 위로 강요되면 중력이 이기고, 아래로 강요하면 두 힘이 같아 질 때까지 부력이 이깁니다. 부표 물체가 연못의 바닥에 붙어 있다는 어떤 제안도 부력이 없음을 의미합니다! – 도널드 깁슨 1 월 31 일 2시 26 분
도널드 깁슨

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이 답변이 요점을 직접 다루는 유일한 답변이지만 여전히 답을 얻는 것처럼 보입니다.
JMac

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@CarlWitthoft "진공 력"이란 무엇입니까? 이 없기 때문에 진공이 무엇인가에 적용될 때 당신이 얻을 힘은 그 위치에서의 압력; 다른 곳의 압력. 진공 자체는 힘이 공급되는 곳이 아닙니다. 그것이 뜨지 않는 이유는 아래의 정수압을 제거하기 때문입니다. 압력 균형의 변화를 야기하고; 이제는 위쪽이 아닌 아래쪽을 향하게됩니다. 정수압 상태에서는 일반적으로 닫힌 표면이 나타납니다.
JMac
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