Удивительная физика! Загадки, задачи

Бул
"Определение состава сплавов по их плотности с легкой руки Архимеда стало одним из первых методов количественного анализа. В его основе лежит предположение о линейной связи плотности сплава с его составом. В действительности эта связь не является строго линейной, хотя и близка к ней.

Подробнее можно прочитать тут

araleng:

Ну все. Жизнь прожита зря Володя, извинения совершенно излишни. Я и так получил удовольствие.

Я был уверен в твоем таком отношении к вопросу! Чему тоже очень рад

п.у.п.с.
Спасибо за интересную инфу, не знал!
ЗЫ Практическое применение уже нашел: теперь буду с умным видом рассуждать о нелинейной зависимости плотности растворов при смешивании, когда будем спиртий бодяжить

Б Бул:

п.у.п.с. Спасибо за интересную инфу, не знал!

Пользуясь случаем, еще раз приглашаю всех желающих пополнять и развивать сей топик!

Бул

цитата:

когда будем спиртий бодяжить

О-о-о. Бодяжение спирта - это классика. Там еще и от температуры очень многое зависит. Точнее соотношение вес/объем. Золотое дно.

п.у.п.с.
Сразу оговори, чтобы задачку про реактивный самолет на разгоняющейся ленте не задавали

Задачка на понимание физики и умение мыслить.

Сторож Петров 12 января купил в магазине электронагреватель.
Маслянного типа, у него переключатель: в первом положении потребляет 500 Вт, втором - 1000 Вт.
Пришел домой, включил сначала в положение I, через 5 часов - в положение II. Еще через 5 часов полностью выключил. Еще через 14 часов ушел на смену.

Задачка. Сколько раз за истекшие сутки КПД нагревателя составлял 50%?

Если в процессе решения делаются некие допущения, прошу сразу указать во избежание споров.

Наиль:

Задачка. Сколько раз за истекшие сутки КПД нагревателя составлял 50%?

КПД масляного нагревателя около 100%, не имеет значения на какие положения он был включен, от этого его КПД не изменится.
Поэтому в течении всего времени КПД составлял 100%

Наиль
ну дык если под КПД понимается максимальная отдача (1000 ВТ) то 50 % кпд должно соответствовать 1-му положению переключателя т.е. около 5 часов. Правда можно еще в таком случае учесть время остывания нагревателя...

Вапроз: Утонет ли чугунный шар в ртутной ванной?

Smirnov3
В правильном направлении, но ответ не такой.

цитата:

ну дык если под КПД понимается максимальная отдача (1000 ВТ)

kosmich
Под КПД понимается отношение полезной мощности к потребляемой

Millenium:

Вапроз: Утонет ли чугунный шар в ртутной ванной?

Утонет, если его плотность выше плотности ртути при данной температуре и ртуть не замерзшая. В справочники лезть лень...

Наиль:

Под КПД понимается отношение полезной мощности к потребляемой

Кпд - это отношение того, что на выходе(тепло) к тому, что на входе (энергия).
Масляный нагреватель преобразует энергию в тепло полностью.

Smirnov3
Ты прав . Но... есть одно но.
Если я начну дальше объяснять, я дам решение. Подожду, может кто еще варианты предложит .

Тогда 2 раза (: на нагрев до 500 Вт и на нагрев до 1000 Вт, т.к. он же не моментальн опрогревается до максимальной температуры...

kosmich:

Тогда 2 раза (: на нагрев до 500 Вт и на нагрев до 1000 Вт, т.к. он же не моментальн опрогревается до максимальной температуры...

2 раза - ответ правильный.
А поточнее насчет этих двух моментов - когда они были? По времени?
Или график КПД от времени... там очень интересный график .

Наиль
3 раза? эх не угадал, еще и опаздал...

Наиль
ну моменты понятно, когда первый и второй раз нагреется на столько, что будет отдавать половину потребляемой энергии, минут через 7 после включения и переключения по моим прикидкам

S Smirnov3:

Масляный нагреватель преобразует энергию в тепло полностью.

давно не видел масляных нагревателей, но мне казалось они еще и булькают ))
если так, то не только в тепло

kosmich:

Тогда 2 раза (: на нагрев до 500 Вт и на нагрев до 1000 Вт, т.к. он же не моментальн опрогревается до максимальной температуры...

такими темпами получается, что если его отрубить от сети, его КПД будет бесконечность - электроэнергию не потребляет, тепло выделяет

vSAS:

ну моменты понятно, когда первый и второй раз нагреется на столько, что будет отдавать половину потребляемой энергии, минут через 7 после включения и переключения по моим прикидкам

Первый момент - правильно, второй - не правильно .

цитата (Musss @ Сегодня в 13:34)

давно не видел масляных нагревателей, но мне казалось они еще и булькают )) если так, то не только в тепло

Считаем что не булькают

цитата:

такими темпами получается, что если его отрубить от сети, его КПД будет бесконечность - электроэнергию не потребляет, тепло выделяет

Отплюсил

цитата (Musss @ Сегодня в 13:34)

kosmich: Тогда 2 раза (: на нагрев до 500 Вт и на нагрев до 1000 Вт, т.к. он же не моментальн опрогревается до максимальной температуры... такими темпами получается, что если его отрубить от сети, его КПД будет бесконечность - электроэнергию не потребляет, тепло выделяет

Ну здесь уже своебразная тепловая инерция что ли (: не знаю как назвать это явление научно.
Если раскрутить двигатель внутреннего сгорания и остановать подачу топливо он тоже не моментально останавливается (:

Наиль
Я думаю график нагрева будет что то вроде параболы, что то типа y=x^2, значит первая точка будет примерно через 4 часа, вторая соответственно через 9 часов после начала... нет?

kosmich:

Я думаю график нагрева будет что то вроде параболы, что то типа y=x^2, значит первая точка будет примерно через 4 часа, вторая соответственно через 9 часов после начала... нет?

Да, только это экспонента .
Первую точку назвали правильно (через 7 минут или через 4 часа - это от массы нагревателя зависит, да и не важно).

А вот вторую точку еще никто не угадал.

Наиль
а вот вторая точка... если мыслить логически то нагрев до 1000 Вт. уже разогретого до 500 Вт тела это в два раза меньше работы... значит точка КПД в 50% для него составит в момент переключения с 1-го положения на второе, нет?

ого! А тема то живет!

kosmich:

Наиль а вот вторая точка... если мыслить логически то нагрев до 1000 Вт. уже разогретого до 500 Вт тела это в два раза меньше работы... значит точка КПД в 50% для него составит в момент переключения с 1-го положения на второе, нет?

Браво!!!
вторая точка - выделяемая мощность -500 Вт, потребляемая в момент после переключения - 1000 Вт, КПД=50.

цитата (п.у.п.с. @ Сегодня в 15:03)

ого! А тема то живет!

Жду плюсик

Тем паче что задачу придумал самолично , первая публикация.

Подкину один любопытнейший факт.
Всем известно что самые тяжелые, а потому и самые плотные - это металлы, Однако это далеко не самое плотное состояние вещества. Вообще когда вещество сохраняет молекулярную структуру, его плотность, как ни странно очень невысока, какой могла бы быть. В нейтронных звездах вещество находится в гораздо более плотном состоянии. В веществе этих звезд не только нет молекул, и атомов, но даже нет и ядер атомов (которые составляют почти 99% массы всего атома, сосредоточенной в 0,01% от его объема). Вещество там представлено в виде одних нейтронов, частиц, на ряду с протонами, составляющих атомарные ядра. За счет этого материя может уплотняться неимоверно. Но мало кто обращал внимание на сколько именно

У такой звезды как ван-Мэнон (если не ошибаюсь), которая относится к классу карликов, масса вещества объемом в одну дробину (той что бьют уток ) равна 400 грамм! Почти пол кило весит дробинка, это если на Земле! А вот на самой звезде вес этой дробины составлял бы несколько десятков тонн. И это не придел. В нейтронных звездах плотность вещества может превышать плотность воды (как эталон плотности) в несколько сотен ТРИЛЛИОНОВ раз Это означает, что всего ОДИН кубический сантиметр вещества такой звезды может весить 10 в 12 (двенадцатой!) степени килограмм, то есть более чем в ТЫСЯЧУ РАЗ тяжелее всей воды во всем Черном море!

А ведь вещество бывает и еще плотнее В черных дырах, (сингулярностях), масса на единицу объема достигает величины, так называемой критической массы. Это приводит к такой гравитационной силе, которая не "отпускает" от звезды никакие частицы и излучение. По этому черные дыры и называются черными - они не излучают ничего. Справедливости ради, следует иметь в виду, что излучение всеж имеет мест быть, его открыл Хокинг, которое и названо в его честь, но пока его удалось обнаружить только математически. Обнаружить его практичеки или тем более увидеть, пока не представляется возможным.

продолжайте тему! (:

araleng:

Попытаюсь. Думаю, что в те времена было в ходу самородное золото. А оно само содержит 0т 2 до 20 % серебра. Сколько именно серебра было в исходном материале неизвестно. Поэтому и невозможно в точности высчитать сколько было украдено золота и добавлено серебра.

В начале 70-х я работал на золотом прииске на Памире. Добываемое нами самородное золото имело чистоту три девятки, то есть на килограмм золота один грамм серебра.

Наиль
на мой взгляд вы немного перепутали график нагрева самого нагревателя с графиком КПД.

п.у.п.с.
вопрос на засыпку? МОЕ мнение что теория большого взрыва --это сверх большая чОрная дыра ,в которой была ВСЯ масса вселенной.
и наша вселенная как пружина туда сюда ,чик-чик , в период траля-ля миллиардов лет.

OutOfSpace:

Нашёл развёрнутый ответ.  Об открытии «закона Архимеда» сохранилась легенда. По преданию, царь Сиракуз – Гиерон II – заподозрил ювелира в мошенничестве и велел Архимеду выяснить,состоит ли его корона из чистого золота или из сплавазолота и серебра. Или я чего-то не понял в вопросе?

Как математическая загадка - вполне. А если встать на позицию материаловедения - то выяснится - сделать сплав золота и серебра не очень просто. Серебро плавится при 1000 градусах, а золото при 1100 . Налицо и практически двойная разница в удельном весе (плотности) - что дает неоднородности. Поэтому обычно с давних времен кроме серебра еще подмешивают палладий, платину, сталь ("белое золото") или медь ("красное"). В принципе золото еще можно мешать с висмутом, свинцом, оловом, цинком, кадмием. Но в ювелирке это не применяется - т.к. получаются хрупкие сплавы - и изделие нельзя ковать. Кроме этого - сплавы золота в зависимости от вида лигатуры имеют "оттенок" - серебро дает зеленый оттенок, сталь - синий или серый, медь - красный, платина - белый. Запалился бы по цвету ювелир моментально.
Так что наша 583 проба (56-я) это чаще всего - 14 частей чистого золота, 7 частей чистого серебра, 3 части красной меди.

Итак вернемся в историю - если бы сплав был трехкомпонентным - фиг бы Архимед его определил по двум уравнениям, а двухкомпонентным с серебром ювелир бы спалилися по зеленому оттенку. . (Платину по-моему еще тогда еще не нашли - она с золотом разбавляется шикарно, и из-за этой мерзкой особенности долгое время была под запретом, да и имя получила в насмешку "серебришко..." )

Илья с Питера

цитата:

наша вселенная как пружина туда сюда

Эта теория (сжимающейся вселенной) в настоящее время, с открытием темной материи и темной энергии больше не "пляшет". Вселенная расширяется с возрастающей скоростью, так что "сюда" не ожидается.

цитата (п.у.п.с. @ Сегодня в 15:39)

В веществе этих звезд не только нет молекул, и атомов, но даже нет и ядер атомов (которые составляют почти 99% массы всего атома, сосредоточенной в 0,01% от его объема). Вещество там представлено в виде одних нейтронов, частиц, на ряду с протонами, составляющих атомарные ядра. За счет этого материя может уплотняться неимоверно.

ну все напутал - и нейтрон, и протон имеют массу покоя - поэтому мезоны (ну или точнее - кайоны и пионы) должны быть. Есть в "черной дыре" и электрон-позитронные пары - поэтому чаще всего дыры имеют электрический заряд - притягивающий/отталкивающий пыль и ионы из пространтва.
По поводу плотности ЧД - она определяется радиусом Шварцшильда, обычно она невелика - нужно не забывать про гигантские космические размеры, и некую математическую условность центра распределенных масс. Так что в реале никаких "дробинок" и супер-пупер плотных веществ, увы не бывает. "Сверхмассивная ЧД" типа квазара имеет среднюю плотность 20 кг/м3 - это в 50 раз ниже воды...

Но не буду совсем допинывать - у ЧД кроме плотности/массы есть немало других интересных феноменов - например при нейтрализации электрон-позитрона кроме гамма всплеска вторая частица уходит в бесконечность (неограниченно растет сингулярность) и теоретически должна быть "кротовая нора" - мгновенно перемещающая нас в другое измерение/пространство - это могут быть как удаленные части нашей Вселенной, так и точки в других Вселенных.. И число таких переходов - неограничено. Кроме во всех этих пространствах появляется 4-е измерение - замкнутые кривые времени (!) - так что глядишь и отправишься в будущее или прошлое - и пообщаешься сам с собой :-)