Хабр Курсы для всех
РЕКЛАМА
Большая витрина: от крупнейших школ до частных авторов. Сравнивайте по цене, длительности, формату и выбирайте самый подходящий курс!
Хабр доступен 24/7 благодаря поддержке друзей
Комментарии 59
Физически обоснованная, научная сказка на ночь. Остается только раскрыть появление вакуума в стакане
хабр съел тег… |humor|
Образовался из сгустков, ясное дело.
Остается только раскрыть появление вакуума в стаканеДык известное дело:
Элементарно — это обыкновенная вероятностная флуктуация. Теория вероятности и квантовая механика не исключают такой возможности, просто вероятность этого очень низка.
Странно, сегодня вроде не пятница...)
Интересно, а почему правый стакан не разбивается? В нём ведь тоже происходит удар, направленный вертикально вниз… удар воздухом, но всё же.
Отличная статья, но не учитывается плотность стакана: стекло — это диоксид кремния. А кремний имеет одну из самых сильных кристалических решеток. Конечно это не алмаз, но есть еще такой параметр как «модуль Юнга», если он большой, то сткан может просто спружинить и вода после удара подлетит вверх выльется из стакана.
Но ведь даже бутылки не выдерживают.
клевый видоролик :-), но там же по другому происходит :-)
Точно так же, а разреженность жидкости возле донышка возникает из-за того, что при ударе инерциальная вода не упевает вниз за бутылкой (и именно поэтому нужно сверху оставить воздушную прослойку).
Почему по-другому? Принцип тот же: образуется вакуум, причём намного меньше по объему, чем половина стакана, после чего жидкость с силой хреначит по дну, и дно вылетает.
Однажды в детстве кидали гранёный советский стакан с пятого этажа на асфальт. Разбился только с третьего раза и не в первоначальный удар, а после отскока! Разные бывают стаканы :)
Если сформулировть чуть более корректно — предел прочности стекла на сжатие существенно выше его предела прочности на растяжение.
С другой стороны, в моём случае стакан был гранёный, а они изготовлены из тн «калёного» стекла — то есть «предварительно напряжённого». Это в какой-то степени компенсирует разницу пределов прочности и с «калёными» стаканами фокус может не удастся. Но тут надо считать (при отсутствии нужных данных по пределам прочности) либо проводить эксперименты (кстати, довольно занятная тема — надо бы хотя бы с буталкой фокус повторить).
С другой стороны, в моём случае стакан был гранёный, а они изготовлены из тн «калёного» стекла — то есть «предварительно напряжённого». Это в какой-то степени компенсирует разницу пределов прочности и с «калёными» стаканами фокус может не удастся. Но тут надо считать (при отсутствии нужных данных по пределам прочности) либо проводить эксперименты (кстати, довольно занятная тема — надо бы хотя бы с буталкой фокус повторить).
Занудства ради: диоксид кремния это не кремний. Да и стекло стакана это не совсем диоксид кремния SiO2 (действительно очень прочный кварц), а SiOx — аморфный материал, не имеющий кристаллической решетки.
«Считается, что оптимисту стакан кажется наполовину полным, тогда как пессимист находит его наполовину пустым», а программист считает, что стакана в два раза больше, чем требуется. (с) Баян
Я не совсем понял за счет чего 1-й стакан вверх будет подниматься. На воду давит воздух и еще сила тяжести тянет ее вниз. Она должна просто долбануться о дно стакана, да с большой скоростью, но стакан влетит врятли… Хотя если масса стакана будет в несколько раз меньше массы воды… хм… странный и интересный эффект
Силой тяжести ввиду небольшой массы стакана и воды по сравнению с атмосферой можно пренебречь. Остается вакуум, который «втягивает» в себя и воду и стакан с одинаковой силой (т.е. атмосферное давление давит на них с одинаковой силой со всех сторон), что при сравнимой массе оных и должно давать такой эффект.
Окей, силой тяжести пренебрегаем. Поясните пожалуйста, что значит «вакуум втягивает», где там какие силы? Атмосферное давление давит на воду сверху, поэтому она идет вниз, но снизу-то под стаканом стол, атмосферного давления снизу нет. Конечно, атмосферное давление действует и на стол под стаканом, от чего стол может прогнуться вверх или не прогнуться, но тут уже все зависит от прочности и твердости стола.
Вакуум вообще-то никуда ничего не давит, по определению )
Атмосферное давление под днищем стакана присутствует (иначе тяжело было бы оторвать стакан от стола).Но как только стакан приподымется над столом на расстояние, сравнимое со средним расстоянием между стаканом и столом, пока он стоит (т.е. на доли милиметра), как это давление пропорционально уменьшится — воздуху надо время чтобы пробрать под дно стакана и опять поднять давление до атмосферного. Это время будет сравнимо с временем выкипания воды в нижней части и заполнения пустоты паром (хотя и быстрее), так что стакан вверх навряд ли подымется слишком быстро и высоко, чтобы выбило дно.
Атмосферное давление под днищем стакана присутствует (иначе тяжело было бы оторвать стакан от стола).Но как только стакан приподымется над столом на расстояние, сравнимое со средним расстоянием между стаканом и столом, пока он стоит (т.е. на доли милиметра), как это давление пропорционально уменьшится — воздуху надо время чтобы пробрать под дно стакана и опять поднять давление до атмосферного. Это время будет сравнимо с временем выкипания воды в нижней части и заполнения пустоты паром (хотя и быстрее), так что стакан вверх навряд ли подымется слишком быстро и высоко, чтобы выбило дно.
Гораздо-гораздо больше, воздуху то под днище придется пробираться через узкую щель, в то время как для правого стакана никаких преград нет. В то время как вода выкипает без преград. В целом, чем шире стакан — тем меньше он успеет подпрыгнуть.
И ещё аргумент проти выбивания дна — к моменту, пока вода и дно встретятся, образуется довольно много пара. Поэтому непосредственно резкой встречи как таковой не будет — будет происходить сжатие этого пара с постепенным нарастанием давления, которое будет замедлять встречное движение дна и воды.
И ещё аргумент проти выбивания дна — к моменту, пока вода и дно встретятся, образуется довольно много пара. Поэтому непосредственно резкой встречи как таковой не будет — будет происходить сжатие этого пара с постепенным нарастанием давления, которое будет замедлять встречное движение дна и воды.
>В то время как вода выкипает без преград. В целом, чем шире стакан — тем меньше он успеет подпрыгнуть.
При одинаковых прочих, вряд ли. Скорость «выкипания» пропорциональна площади поверхности, но ей же пропорционален объём зоны вакуума. Плотность водяного пара будет одинакова и в узком и в широком стакане.
>будет происходить сжатие этого пара с постепенным нарастанием давления, которое будет замедлять встречное движение дна и воды.
Будет. Вопрос достаточно ли этого для компенсации сжатия газа, растворения его в воде и инерции воды и стакана. Эффект кавитации объективно существует (значит в этом случае не достаточно), бутылка, судя по видео, тоже теряет дно. Причём с бутылкой там вообще не водяные пары в чистом виде, а выделившаяся из пива углекислота, которой будет существенно больше, чем водяных паров, выделившихся при кипении. Если даже с такой форой выбивает, то вакуум точно разобьёт стакан. Вопрос, как его туда «налить» :)
При одинаковых прочих, вряд ли. Скорость «выкипания» пропорциональна площади поверхности, но ей же пропорционален объём зоны вакуума. Плотность водяного пара будет одинакова и в узком и в широком стакане.
>будет происходить сжатие этого пара с постепенным нарастанием давления, которое будет замедлять встречное движение дна и воды.
Будет. Вопрос достаточно ли этого для компенсации сжатия газа, растворения его в воде и инерции воды и стакана. Эффект кавитации объективно существует (значит в этом случае не достаточно), бутылка, судя по видео, тоже теряет дно. Причём с бутылкой там вообще не водяные пары в чистом виде, а выделившаяся из пива углекислота, которой будет существенно больше, чем водяных паров, выделившихся при кипении. Если даже с такой форой выбивает, то вакуум точно разобьёт стакан. Вопрос, как его туда «налить» :)
Тоже не пойму, почему стакан должен подниматься.
Давайте, к примеру, заменим воду в первом стакане на пленку. Стакан ведь не взлетит, а пленка будет прогибаться внутрь за счет давления воздуха, пока не лопнет.
Да, молекулы воздуха бомбардируют стакан со всех сторон и давление у основания больше, чем наверху, но этого недостаточно чтобы поднять стеклянный стакан, для этого он должен быть намного легче или намного больше (плотность стакана с вакуумом должна быть ниже плотности воздуха)
Как уже заметили, «втягивание» вакуума — это иллюзия. Одни молекулы передают энергию другим, распределяясь по свободному пространству и никто никого никуда не втягивает. Самое близкое к «втягиванию» в этом эксперименте является гравитационное взаимодействие планеты Земля со стаканом, водой и воздухом. Все эти предметы притягиваются к Земле и пренебрегать их массой никак нельзя. В невесомости 'эксперимент выглядел бы иначе.
Давайте, к примеру, заменим воду в первом стакане на пленку. Стакан ведь не взлетит, а пленка будет прогибаться внутрь за счет давления воздуха, пока не лопнет.
Да, молекулы воздуха бомбардируют стакан со всех сторон и давление у основания больше, чем наверху, но этого недостаточно чтобы поднять стеклянный стакан, для этого он должен быть намного легче или намного больше (плотность стакана с вакуумом должна быть ниже плотности воздуха)
Остается вакуум, который «втягивает» в себя и воду и стакан с одинаковой силой (т.е. атмосферное давление давит на них с одинаковой силой со всех сторон)
Как уже заметили, «втягивание» вакуума — это иллюзия. Одни молекулы передают энергию другим, распределяясь по свободному пространству и никто никого никуда не втягивает. Самое близкое к «втягиванию» в этом эксперименте является гравитационное взаимодействие планеты Земля со стаканом, водой и воздухом. Все эти предметы притягиваются к Земле и пренебрегать их массой никак нельзя. В невесомости 'эксперимент выглядел бы иначе.
Ну может быть в тот момент, пока вода движется вниз, давления атмосферы на стакан сверху не происходит, а есть только давление снизу и на стенки. Возможно, поэтому взлетит.
Тогда почему не взлетает третий стакан?
Что в его конфигурации принципиально иного, что отличает его от первого?
Я просто пытаюсь выяснить, почему первый взлетает и за счет каких сил.
Что в его конфигурации принципиально иного, что отличает его от первого?
Я просто пытаюсь выяснить, почему первый взлетает и за счет каких сил.
«Не взлетит!» vs «Взлетит!» это другой вопрос :)
3 закон Ньютона, однако.
Ну раз уж зашла речь о переводах — здесь есть остальные выпуски.
Осторожнее, сайт нежный — не уроните.
Осторожнее, сайт нежный — не уроните.
Вы уничтожили мое сознание. Спасибо.
Объясните, почему вода в левом стакане не проваливается не проваливается сразу на дно под действием силы тяжести? Может поставить эксперимент и посмотреть будет ли прыгать стакан, посередине стакана разместить перегородку, которую можно мгновенно убрать или уничтожить, выкачать воздух и снять все быстрой камерой.
Хотелось бы задать автору комиксов вопрос, который мы с друзьями обсуждали не так давно на пикничке. Но у меня не так хорошо с английским. Поэтому если кто свободно владеет — можете попробовать, если интересно.
Допустим, есть жесткий диск, на 7200 RPM, и он работает на полной скорости. Можно взять реальные параметры, мы для упрощения приняли диаметр блина чуть больше 10 см (103 мм), толщину 1 мм.
Вопрос — при наличии гипотетического материала для сверла (адамантит, например), можно ли просверлить вращающийся блин на ходу близко к краю сверлом на 5 мм, и будут ли при столь быстром просверливании проявляться релятивистские эффекты? Центр отверстия получится на расстоянии 5 см ровно от центра блина, ну и 0.5 мм останется от отверстия до края — поэтому блин 103 мм :)
Отверстие мы решили считать «условно круглым», если за время сверления уход не более 0.001мм (кажется)
Основных моментов два — линейная и поступательная скорость сверла и скорость движения точки на его границе (вращательная). Условную толщину снимаемой стружки взяли 0.1 мм. (при максимальной скорости подачи)
Кроме того, скорость не может меняться мгновенно (есть ускорение) — в нашем варианте начинаем движение от нуля и до максимальной скорости на выходе сверла, т.е. с линейным ускорением — проще считать.
В нашем варианте у нас получились (может, и ошибочные) следующие цифры:
максимальная линейная скорость сверла — 400 м/с, линейная скорость вращения 300.000 м/с, что слишком мало для релятивистских эффектов.
НО ВСЕ РЕЗКО ИЗМЕНИТСЯ, если уменьшить допуски или увеличить толщину блина!
Вот и хотелось бы задать вопрос — если нам надо отверстие ровно 5 мм диаметром, а скорости работы сверла близки к околосветовым — какое сверло покупать? Один из эффектов — изменение линейных размеров. Возможно, при скорости 0.7c придется брать D=50мм адамантиевое сверло, да ещё и длиной полметра (А оно ведь куда дороже!)? А так как есть ускорение — то линейный размер сверла будет разным в каждой точке пути — значит, надо выдерживать определенную скорость сразу, без ускорения? Много вопросов, но нет ответов )))
Допустим, есть жесткий диск, на 7200 RPM, и он работает на полной скорости. Можно взять реальные параметры, мы для упрощения приняли диаметр блина чуть больше 10 см (103 мм), толщину 1 мм.
Вопрос — при наличии гипотетического материала для сверла (адамантит, например), можно ли просверлить вращающийся блин на ходу близко к краю сверлом на 5 мм, и будут ли при столь быстром просверливании проявляться релятивистские эффекты? Центр отверстия получится на расстоянии 5 см ровно от центра блина, ну и 0.5 мм останется от отверстия до края — поэтому блин 103 мм :)
Отверстие мы решили считать «условно круглым», если за время сверления уход не более 0.001мм (кажется)
Основных моментов два — линейная и поступательная скорость сверла и скорость движения точки на его границе (вращательная). Условную толщину снимаемой стружки взяли 0.1 мм. (при максимальной скорости подачи)
Кроме того, скорость не может меняться мгновенно (есть ускорение) — в нашем варианте начинаем движение от нуля и до максимальной скорости на выходе сверла, т.е. с линейным ускорением — проще считать.
В нашем варианте у нас получились (может, и ошибочные) следующие цифры:
максимальная линейная скорость сверла — 400 м/с, линейная скорость вращения 300.000 м/с, что слишком мало для релятивистских эффектов.
НО ВСЕ РЕЗКО ИЗМЕНИТСЯ, если уменьшить допуски или увеличить толщину блина!
Вот и хотелось бы задать вопрос — если нам надо отверстие ровно 5 мм диаметром, а скорости работы сверла близки к околосветовым — какое сверло покупать? Один из эффектов — изменение линейных размеров. Возможно, при скорости 0.7c придется брать D=50мм адамантиевое сверло, да ещё и длиной полметра (А оно ведь куда дороже!)? А так как есть ускорение — то линейный размер сверла будет разным в каждой точке пути — значит, надо выдерживать определенную скорость сразу, без ускорения? Много вопросов, но нет ответов )))
Сколько хабравчан пошло и проверило на бутылке с водой эксперимент в реальном мире?
Как минимум — я.
Бутылка побеждена. Раскололась от хлопка ладони. Правда в районе горлышка, а не у дна.
Как минимум — я.
Бутылка побеждена. Раскололась от хлопка ладони. Правда в районе горлышка, а не у дна.
Немного офтопика
А вот скажите, почему пар в левом стакане не идет вверх, как обычно, а попадает в вакуум?
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
Наполовину пустой стакан