Почему пустую бутылку легче чем бутылку с водой
Почему пустую бутылку легче чем бутылку с водой
№ 0 Сообщение Splinter » 08 июн 2005 16:11
Сейчас коллега рассказал историю.
Пересказывать не буду, выложу лишь суть.
Удар пустой бутылкой получается сильнее, чем бутылкой наполненной. В бытность свою солдатом он (коллега) с сослуживцами развлекался тем, что просил новобранцев разбить пустую бутылку шампанского о перевернутое ведро. Ведра сминались на раз. Зато взятая для чистоты эксперимента бутылка непочатая разлетелась вдребезги.
Может кто-нибудь объяснить физику парадоксального процесса?
№ 1 Сообщение Pulsedriver » 08 июн 2005 17:06
№ 2 Сообщение Hawk » 08 июн 2005 17:23
№ 3 Сообщение Пойманый_маньяк » 08 июн 2005 17:24
№ 4 Сообщение Sanglier » 08 июн 2005 17:51
№ 5 Сообщение Скромная » 08 июн 2005 18:56
№ 6 Сообщение Е.В.Гений » 08 июн 2005 22:26
№ 7 Сообщение Vadim » 08 июн 2005 22:59
№ 8 Сообщение April » 09 июн 2005 10:36
Как подбросить бутылку так, чтобы она приземлилась на дно? ”water bottle flipp challenge”
В формулировке задачи было задано исследовать явление и параметры, влияющие на удачное приземление бутылки. Полное динамическое описание такой задачи достаточно сложное (видно, что вода внутри перетекает по мере вращения бутылки, изменяя момент инерции, а значит и угловую скорость), но я хочу попытаться дать хотя бы приближённое к действительности простое описание системы.
В момент закрутки бутылки вращение происходит относительно горлышка (верхней части бутылки). После того, как бутылку отпускают, она начинает вращаться и двигаться поступательно:
$$
T = \frac
$$
Подставляя в (1.4) (1.3) и (1.1), получим конечную формулу для времени падения, необходимого для успешного приземления:
Формула получилась достаточно большая. Это произошло потому, что время связано с начальной скоростью, которая определяется угловой скоростью и координатой центра масс. В свою очередь, координата центра масс зависит от параметров системы. В таком виде использовать это соотношение не удобно, но нам (1.5) напрямую не понадобится.
Используя то, что \( <3 \pi>/ <2>= \omega T \) и (1.4) получим, что
Решая это уравнение относительно \( \omega \), мы увидим, что единицы из скобки и из корня при возведении в квадрат взаимно уничтожаться и получится совсем простое квадратное уравнение. Мы берём только положительный корень, так как работаем с модулем угловой скорости (направление мы учли при подсчёте угла поворота):
Проще всего использовать (1.7), подставляя заранее рассчитанные по формулам (1.1) и (1.2) \( r \) и \( x \).
Также необходимо учесть ограничения на установку, происходящие из-за того, что бутылка имеет размер и нужно, чтобы когда она сделала оборот на \( \pi / 2 \), расстояние до пола было больше, чем \( r \):
$$
H + \frac
$$
В противном случае бутылка просто ударится верхней частью о пол.
Используя то, что \( \omega T = <3 \pi>/ <2>\), решаем неравенство (1.9) относительно \( \omega \).
Получается, что при увеличении размеров бутылки, необходимая для переворота угловая скорость уменьшается! Почему же так получилось? Дело в том, что в нашем способе бросания время падения определяется начальной вертикальной скоростью, которая в свою очередь определяется угловой скоростью и размерами бутылки: чем больше размер, тем больше \( r \), а значит больше и \( V_0 \)!
Условие (1.10) достаточно легко выполняется практически для любых начальных высот (Это легко понять, сравнивая (1.10) с (1.7)). Проблемы начинаются при отрицательных высотах: на большую возвышенность забросить бутылку не получится (в нашем способе бросания):
Друзья! Я очень благодарен вам за то, что вы интересуетесь моими работами, ведь каждый пост на сайте даётся очень непросто. Я буду рад любому отклику и поддержке с вашей стороны.
Если у вас остались вопросы или пожелания, то вы можете оставить комментарий (регистрироваться не нужно)
Только добрался до статьи. Интересный подход, но данные изложения не приближают к основному эффекту (как я понял) ибо у тебя жидкость не меняет положения в бутылке.По сути это бутылка с тяжёлым дном.
+У тебя удачными условием падения считается лишь нужный угол бутылки в момент когда Она соприкоснётся с дном. Но этого же не достаточно. Если ты просто отпустишь вертикально ориентированную бутылку, то она у тебя отскочит.
——————————————-
Согласен.
Модель будет работать не во всех случаях.
Дата: 03-11-2018 в 09:15
ну спасибо теперь я немогу проиграть шутка нифига не помогло)
Опыт-эксперимент «Можно ли набрать воду в бутылку горлышком вниз?»
Марина
Опыт-эксперимент «Можно ли набрать воду в бутылку горлышком вниз?»
Цели:
— развивать у детей познавательную активность, интерес к экспериментальной деятельности;
— поощрять стремление детей принимать самое активное участие в экспериментальной деятельности;
— развивать у детей любознательность и наблюдательность;
— закреплять у детей представления о свойствах воды;
— поощрять стремление детей самостоятельно формулировать выводы на основании наблюдений во время экспериментальной деятельности;
— закреплять у детей понятия о соблюдении Правил безопасного поведения во время экспериментальной деятельности.
Материал для проведения опыта – эксперимента:
— сосуды с холодной водопроводной водой;
— пластиковая бутылочка с горячей водой;
— гуашевые краски и кисти;
— прозрачный сосуд для проведения эксперимента.
Описание опыта – эксперимента.
Перед опытом вспоминаем с ребятами Правила работы с водой:
«Коль с водой имеем дело, рукава засучим смело.
Если разлилась вода – тряпка под рукой всегда!»
Вспоминаем с ребятами о свойствах воды.
Обобщаю ответы ребят, обращаю их внимание на то, что вода всегда течёт сверху вниз.
Предлагаю привести примеры (набираем воду из крана, наливаем из чайника, графина, пакета).
Вопросы ребятам:
— А может ли быть наоборот?
— Сможем ли мы набрать воду в бутылочку, если держать её горлышком вниз?
Ребята высказывают свои предположения, строят догадки.
Предлагаю ребятам свои высказывания экспериментальным путём.
Ребята всегда самостоятельно проводят опыты – эксперименты, но под руководством педагога.
1. Ребята аккуратно наливают воду в сосуды для проведения опыта, подкрашивают воду гуашью голубого цвета.
2. Очень осторожно выливают горячую воду из нагретой пластиковой бутылочки.
3. Аккуратно, не спеша опускают горлышко нагретой бутылочки в сосуд с холодной водой.
Важно следить за тем, чтобы в бутылочку при погружении в холодную воду не попадал воздух, и опускать бутылочку надо по мере засасывания воды.
4. Начинаются наблюдения.
Ребята терпеливо, с большим интересом наблюдают за ходом эксперимента.
Обсуждают происходящее, высказывают свои предположения о том, почему так происходит – вода постепенно поднимается вверх.
Вывод.
Вода поднимается вверх!
При нагревании бутылочки воздух внутри неё согревается.
При опускании прогретой бутылочки в холодную воду, она начинает быстро остывать, а вместе с ней остывает и нагретый воздух внутри неё. Остывая, воздух всасывает подкрашенную воду внутрь.
Вода будет подниматься всё выше до тех пор, пока температура бутылочки и воды не сравняется.
Для ребят – это опыт фокус!
Всем коллегам большое спасибо за внимание и поддержку!
Конспект беседы по экологии «Берегите воду» Ход беседы: Дети, сегодня мы побеседуем о воде. ВОСПИТАТЕЛЬ: Ребята, любите ли вы купаться в ванне и под душем? ДЕТИ: Да, конечно. ВОСПИТАТЕЛЬ:А.
Досуг «Берегите воду» Досуг «Берегите воду» Цель : Создать у детей радостное, весёлое настроение. Закрепляем полученные знания о воде, её значении в жизни людей.
Фотоотчет «Как растения пьют воду» Однажды, в понедельник, когда мы зашли в группу, мы увидели наши растения с поникшими листьями. Они завяли оттого, что им не хватало влаги.
Конспект занятия по развитию речи в младшей группе Дидактическая игра «Поручения». Дидактическое упражнение «Вверх-вниз» Цель: Совершенствовать умение детей понимать речь воспитателя; поощрять попытки детей самостоятельно осуществлять действия с предметами.
Мастер-класс коллективной работы с использованием нетрадиционной техники пластилинографии «Мчатся санки с горки вниз» Мастер класс коллективной работы с использованием нетрадиционной техники пластилинографии «Мчатся санки с горки вниз». Детство Вот моя.
Опыт «Как растения пьют воду» На каждый год мы составляем перспективное планирование по экспериментированию. В одном из опытов нужно было детям показать детям, что растения.
Эксперимент по наблюдению за ростом лука Исследовательский краткосрочный проект Эксперимент – наблюдение за ростом лука Актуальность темы • Деятельность, связанная с экспериментированием.
Почему бутылка сжимается, когда человек «высасывает» жидкость, даже если вода доходит до краев бутылки (воздух не захватываем)?
Итак, у нас есть пластиковая (это важно) бутылка до краев наполненная водой. Снаружи у нас атмосферное давление. Пока система в равновесии ничего не происходит.
Вы начинаете всасывать воду. Ее объем в бутылке уменьшается, но так как воздух в бутылку не попадает, то на место выпитой воды приходит «ничего». Давление «ничего» меньше атмосферного и бутылка моментально сжимается до объема оставшейся в ней воды. В принципе так можно осушить бутылку почти полностью, если вашей силы всасывания будет хватать для создания разницы давлений достаточной для деформации пластика.
Если бутылка стеклянная, то атмосферного давления уже не хватает для изменения ее формы. Так что пить таким «вакуумным способом» из нее долго не получится — вас будет очень сильно засасывать внутрь.
В космосе — где нет атмосферы, а следовательно и давления — даже пластиковая бутылка не будет сжиматься при таком «способе питья». Кстати, такой способ не будет отличатся от обычного, так как у вас что в бутылке вакуум, что снаружи. без разницы.
UPD: инженер Артем Клим заметил, что если в космосе полностью удалить газ из воды, то притяжение между молекулами воды и бутылки (а так же молекул воды между собой) сможет сжать бутылку даже в отсутсвие атмосферного давления. Это уникальное свойство жидкостей позволяет создавать в них отрицательное давление — явление делающее возможным существование деревьев на Земле.
Бутылка для воды, которая не протекает и не искажает вкус. Выбираем самый важный гаджет для лета
Экономично, эстетично, экологично. Многоразовая бутылка для воды не нуждается в рекламе просто потому, что ее преимущества очевидны.
Но купить с первой попытки идеальную бутылку довольно трудно – никогда не угадаешь, какое место в ней окажется слабым. В этой статье мы рассказываем о том, на что обратить внимание при выборе хорошей бутылки для воды, которая прослужит вам все лето (и осень тоже).
Из чего?
Материал имеет значение. Когда-то бутылки делали только из стекла, но в современном мире есть альтернатива. Даже несколько. Каждый материал имеет свои преимущества и недостатки. Важно понимать, с чем вы готовы мириться, а что кажется неприемлемым.
Пластиковая бутылка
Пластик пластику рознь. Бутылка должна иметь отметки, обозначающие, из чего именно она сделана (такая маркировка вписана в треугольник, но может быть и без него). Лучше всего, если на донышке указано, что она изготовлена из тритана, но отметки «5», «4» и «2» – тоже хорошо. Остальные виды пластика вызывают больше вопросов, потому что далеко не все они могут считаться безопасными. Очень важно убедиться, что в составе бутылки нет бисфенола: как правило, это обозначено маркировкой «BPA free».
Преимущества: низкая стоимость, малый вес, большое разнообразие дизайнов.
Недостатки: в большинстве случаев (исключение – бутылки из тритана) в пластиковые бутылки нельзя наливать горячие напитки; риск токсичности при покупке у малоизвестного производителя.
Стеклянная бутылка
Идеальный материал для тех, кому важны вкус воды и ее чистота. В стеклянной бутылке медленней размножаются бактерии, ее удобно и легко мыть как вручную, так и в посудомоечной машине, а сам по себе этот материал на 100% безопасен и не выделяет частицы вредных веществ в жидкость, которая находится внутри. А еще стеклянные бутылки стильно выглядят.
Плюсы: безопасность, легкий уход, эстетика, стекло не влияет на вкус воды, подходит для горячих напитков и кислотных жидкостей (соки, кофе).
Минусы: большой вес, хрупкость, высокая цена.
Металлическая бутылка
Металлические бутылки чаще всего делаются из пищевой стали, иногда из алюминия, реже – из меди. Последний вариант предпочитают сторонники аюрведы, а вот сталь – выбор спортсменов.
В большинстве случаев стальные бутылки тяжелее пластиковых, а их дизайн не отличается разнообразием. Зато они выглядят серьезно, по-мужски. Алюминиевые бутылки почти такие же легкие, как и пластиковые, но легче деформируются при ударе.
Плюсы: безопасность, прочность, долговечность, легкий уход, металл подходит для горячих напитков и кислотных жидкостей (соки, кофе).
Минусы: небольшой выбор дизайнов, высокая цена, иногда у воды появляется металлический привкус, бутылки бывают тяжелыми.
Силиконовая бутылка
Пожалуй, самый новый и необычный вид материала для бутылки. Оптимально подходит тем, кто не любит носить с собой вещи, занимающие лишнее место в сумке или рюкзаке. При этом следует учесть, что силиконовая бутылка не всегда легче пластиковой. А вот опасных веществ можно не бояться: в силиконе их точно нет.
Плюсы: компактность, безопасность, силикон не влияет на вкус воды.
Минусы: ограниченное количество дизайнов, силикон не подходит для иных жидкостей, кроме воды.
Для чего?
Выбирая бутылку, следует четко понимать, кому и для чего она предназначается, чтобы потом не оказалось, что она слишком маленькая/тяжелая/не подходит по форме.
Для школы
Конечно, ребенку важнее всего, как выглядит его бутылка, но родителям нужно в первую очередь обратить внимание на вес и объем. Потребности у всех детей разные, время, проведенное в школе, тоже, но младшеклассникам точно не стоит покупать слишком большие и тяжелые бутылки. Идеальный объем – 0,3–0,5 л. Идеальный материал – пластик.
Для прогулок по городу
Здоровый взрослый человек легко может унести с собой и два литра воды, которые будут особенно актуальны в жаркий летний день, но все же в городе всегда есть возможность пополнить запасы в любом магазине или на работе, если там установлен кулер. Поэтому мы рекомендуем остановить свой выбор на бутылке 0,5–0,7 л для женщины и 0,7–1 л для мужчины. Материал может быть любым, но, если спина чувствительна к весу, пластик и легкий металл предпочтительней.
Для походов и путешествий
А вот здесь советуем не скупиться на объем. В зависимости от сложности маршрута и доступности воды стоит выбирать бутылку объемом не меньше 1 литра, отдавая предпочтение такой, которая максимально удобно лежит в руке и обладает антискользящим покрытием. Лучше всего силикон.
В машину
Тот случай, когда наконец можно позволить себе стеклянную бутылку. В салоне автомобиля ее большой вес точно не станет помехой, а полезные качества выйдут на передний план. Здесь важнее форма – чтобы бутылка вместилась в подставку для стаканов, боковой карман на дверце или в бардачок. Оптимальный объем от 0,5 до 1 л.
Для занятий спортом
Здесь, помимо удобного для вас объема (а он может сильно отличаться), очень важно оценить следующие параметры:
форму бутылки – насколько хорошо она подходит для фиксации на велосипеде, в подставке тренажера или беговом рюкзаке;
легкость доступа к воде – насколько быстро можно снять крышку и сделать глоток.
Оптимальный материал – пластик или металл. Объем – от 0,5 до 1 л.
Что еще имеет значение?
Гигиена
Очень важный момент, про который мы часто забываем при покупке бутылки, – все ее составные части должны легко мыться. В противном случае многократно возрастает риск того, что бутылка быстро «обрастет» бактериями, которые моментально испортят ее и сделают не помощником, а вредителем.
С этой точки зрения самыми непрактичными являются бутылки с трубочкой, которую надо регулярно промывать, используя для этого специальный ершик. Также очень сложно ухаживать за бутылками, где вода подается через узкий кончик, который в быту чаще называется «соской» или «поилкой». Самые простые в уходе – бутылки с широким горлышком и завинчивающейся крышкой, но они же самые неудобные для питья, поскольку вода из них легко может пролиться.
Безопасность
Старайтесь покупать бутылки проверенных производителей, которые дорожат своим именем и репутацией. Это защитит вас от подделок и некачественного состава. Особенно этот пункт важен для пластиковых бутылок. Всегда проверяйте, чтобы на самой бутылке была маркировка, обозначающая тип пластика.
Эргономичность
Бутылка должна быть удобной – это очевидный факт, с которым невозможно спорить. Но для каждого из нас удобство выглядит по-разному. Кому-то важно, чтобы она легко мылась, а кому-то – чтобы из нее комфортно было пить. Именно поэтому существует такое большое разнообразие крышек и горлышек.
Многим из нас необходимо получать быстрый доступ к воде, для таких людей придуманы крышки, которые закрываются даже не в пол-оборота, а на 90 градусов, а также крышки с откидной частью на клипсе. Для спортсменов часто важно, чтобы бутылка имела петлю на руку или особую рифленую поверхность, препятствующую выскальзыванию из пальцев. Туристы ценят складные бутылки или те, что можно за ручку прицепить на карабин. А кто-то предпочитает пить через трубочку.
Герметичность
Казалось бы, это базовое требование к бутылке, но, увы, далеко не всегда оно соблюдается. К сожалению, порой невозможно предугадать, какая бутылка вдруг даст течь в вашем рюкзаке, поэтому следует с осторожностью относиться к «новичкам», которые еще не прошли проверку.
Дополнительные функции
Если вы думаете, что бутылка для воды – простой предмет, то спешим вас разуверить. Современные производители уже давно соревнуются в способностях «нафаршировать» ее самыми разными дополнительными деталями, которые превращают обычный сосуд в предмет гордости его владельца. Словом, не спешите покупать новую бутылку, пока не ознакомитесь с предложенным ниже списком и не узнаете, «до чего техника дошла».
Бутылка с фильтром – незаменимый предмет для путешественника. В зависимости от уровня «навороченности» фильтра позволяет очистить воду разной степени загрязнения – от простой водопроводной до той самой, которая из копытца.
Бутылка с карманом – выбор любителей спорта. В маленький карман на боку можно положить ключ, карту или деньги – в общем, самое необходимое, без чего не стоит выходить из дома.
Бутылка с розовым кварцем – вариант для сторонников магии, натуропатии и других видов нетрадиционной медицины. Или просто для красоты и здоровья, потому что один только вид полудрагоценного камня вызывает желание сделать глоток воды.
Бутылка с функцией термоса – позволяет сохранять изначальную температуру напитка. В отличие от обычного термоса не имеет крышки-стакана.
Складная бутылка – обычно делается из силикона. Позволяет экономить место в рюкзаке или сумке.
Бутылка с индикатором выпитой воды – отличный способ перейти на правильный питьевой режим. Бутылка всегда напомнит, сколько именно воды было выпито и сколько еще надо.
Бутылка-шейкер – еще один любимый вариант спортсменов. Позволяет не только пить воду, но также быстро и удобно делать протеиновые коктейли.
Бутылка-заварник – а это вариант для любителей чая. Не слишком годится, чтобы носить с собой, зато универсальный стильный девайс для дома.
Бутылка для фруктовой воды – похожа на бутылку-заварник, но вместо чая в ее ситечко вы можете положить фруктовую дольку, листок мяты или несколько ягод. Вода получится вкусней и полезней.
Как ухаживать за бутылкой?
Вне зависимости от типа крышки и горлышка для бутылки сразу после ее покупки следует завести специальный ершик, чтобы тщательно промывать и стенки, и дно, на которых неизбежно собираются бактерии.
Время от времени бутылку следует мыть в посудомоечной машине, если материал, из которого она сделана, допускает это (в инструкции к качественным бутылкам обычно указываются такие детали). Если посудомойки нет, бутылку, допускающую нагревание, можно прокипятить.
Для мытья бутылки вручную лучше всего выбрать максимально экологичное чистящее средство. Например, соду или жидкое мыло для детской посуды.
Больше всего бактерий в бутылку заносится вместе с частицами пищи, если мы запиваем еду. Стоит следить за тем, чтобы этого по возможности не происходило.
Ополаскивать бутылку и все ее составные части нужно после каждого использования. Тщательный уход с ершиком или с помощью посудомоечной машины необходим хотя бы раз в неделю. Затем бутылку следует хорошо просушить без крышки.
Никогда не наливайте горячую воду (и другие горячие жидкости) в пластиковые бутылки, если на них не указано, что они подходят для этого. В силиконовые бутылки нельзя помещать кислотные жидкости.
Бутылки из твердого пластика, стекла и алюминия не стоит ронять: они могут разбиться, потрескаться или деформироваться.
Зачем нужна многоразовая бутылка?
Напоследок еще раз вспомним, почему все-таки стоит завести многоразовую бутылку, а не пользоваться обычными, из простого ПЭТ-пластика.
При наличии дома фильтра для водопроводной воды или системы с кулером использование многоразовой бутылки очень быстро оправдывает себя с экономической точки зрения.
Постоянное использование одной и той же одноразовой бутылки – верный путь к употреблению воды с бактериями.
Многоразовая бутылка может стать красивым и стильным аксессуаром.
А еще природа скажет вам спасибо за сокращение количества использованного вами пластика.