Cześć,
po pierwsze się przywitam! jestem studentem budowy jachtów na PG i muszę rozwiązać zadanie:
Prostopadłościenny, cienkościenny i płaskodenny obiekt o ciężarze własnym p0=1T i środku masy w punkcie o wsp Zg=0,5m pływa z zanurzeniem T0=1,. Czy po wlaniu do tego obiektu p=0,3T wody zaburtowej będzie on pływał w pozycji wyprostowanej?

Mam nadzieje że dobry dział bo nie znalazłem właściwszego, a może akurat znajdzie się ktoś kto jest w stanie to policzyć!!

z góry dziękuję !
Piotrek

To do działu "kurnik", tam "się jaja robi"...

_________________
Jestem tylko szarym człowiekiem
www.armator-i-skipper.pl

A jaką wodę wlejesz: słodką czy słoną?

ognista

_________________
jedrek

po 0,3 siem zacznie.
Zzzataaaczać

dużżżżżooo merytorycznych wypowiedzi widzę

Czy to jest całe zadanie? Czy może pominąłeś rysunek, jako nieistotny?

_________________
Z wyrazami
JM

Tak samo sensowne, jak oczekiwanie bezpłatnych korepetycji (wróć, odrabiania zadań...) na forum.

_________________
Pozdrawiam, Monika Matis
http://www.facebook.com/theseanation

My recent thought:
"...pessimist moans about breakdowns, optimist expects it won't break; realist makes it easy to fix..."

A co - moja jest błędna?

Istnieje podejrzenie, że autor zadania nie do końca je przemyślał.
Prawdopodobnie chodziło mu o to, że "obiekt zanurzy się na 1,3 [m] i "będzie pływał",
ponieważ dolanie cieczy do opisanego "obiektu", według autora, zawsze zwiększy Zg.
Tylko, że... Brakuje danych...
Jeżeli poważnie traktować opis "cienkościenny obiekt prostopadłościenny z płaskim dnem",
to "płaskie dno" oznacza orientację obiektu (każdy prostopadłościan ma prostokątne, płaskie ścianki ), ale prostopadłościan ma sześć ścian.
Z opisu wiadomo, że środek ciężkości obiektu znajduje się 0,5 m nad dnem, czyli prostopadłościan o ściankach jednakowej grubości (a takie są w domyśle, nic o proporcjach grubości nie wspomniano ) ma wysokość 1 m i jest zanurzony na 1 m, zatem po dolaniu czegokolwiek - zatonie, nie będzie pływał Już, w zasadzie, "nie pływa"
Gdyby założyć, że poeta miał na myśli otwarty od góry zbiornik z płaskim,
prostokątnym dnem i prostokątnymi burtami jednakowej wysokości, wszystkie ścianki
nieskończenie cienkie (ale mają masę i wytrzymałość ), a woda ma ciężar właściwy 1 [G/cm3], to pole powierzchni dna "obiektu" ma 1m2 i "obiekt" jest nie wyższy niż
1,21 [m] (1,207coś tam, coś tam [m]), czyli zatonie, zanim nalejemy do niego 0,3 [T] wody.
Dla ułatwienia dodam, że jeżeli ta "woda" ma ciężar właściwy większy, niż 1 [G/cm3],
to zbiornik jest jeszcze niższy .
Prawidłowa odpowiedź brzmi:
Zależy od proporcji masy ścianek i dna, grubości dna,
zadanie wymaga prawidłowego zdefiniowania "obiektu"

Hmmm... widzisz jakiś metr?

_________________
Jaromir Rowiński aka pierdupierdu
Jeżeli masz ochotę komentować takie poglądy, których co prawda nigdy nie wyraziłem, ale które kompletnie bez sensu i z sobie tylko znanej przyczyny usiłujesz mi przypisać - droga wolna. Śmiesznych nigdy dość...

Sądząc po sposobie przedstawienia zagadnienia ("ciężar własny", "po wlaniu", "pozycja wyprostowana" itp.), Piotruś to najpewniej chytry gimnazjalista, który potrzebuje, aby ktoś za niego policzył zadanie z fizyki.

Nie widzę, ale mój wewnętrzny Herlack Scholms podpowiada, że tam musi brakować [m]
Dalej. Jeżeli po przecinku jest jakaś wartość, to im ona jest większa, tym bardziej prostopadłościenny zbiornikowiec już zatonął, a barka ma jeszcze mniejszą wysokość.
"Im bardziej Puchatek zaglądał do środka, tym bardziej Prosiaczka tam nie było”


W wariancie optymistycznym pani psycholog przyszła do klasy w gimnazjum na zastępstwo na lekcji fizyki, zadanie wzięła z podręcznika napisanego przez psiapsiółkę Pani Ministry.
Psiapsiółka po swojemu, jak umiała, zmieniła treść jakiegoś zadania, po to, żeby uniknąć
problemu z plagiatem. Nie ma co się dziwić, że Piotrek potrzebuje pomocy
W wariancie pesymistycznym, moim zdaniem realnym, Piotrek jest studentem PG
i prawie rzetelnie przedstawił treść zadania. Selekcja negatywna zatapia...

Eee no, to nie musi być zasługa czy wina studenta.
Nawet na Politechnice od dawna zadomowiło się takie podejście do nauczania, które przypomina mi dowcip o opisywaniu przez naukowca-teoretyka produkcji mleka.
Naukowiec ów zwykł rozpoczynać swój wykład słowami: "Weźmy idealnie kulistą krowę..."

_________________
Jaromir Rowiński aka pierdupierdu
Jeżeli masz ochotę komentować takie poglądy, których co prawda nigdy nie wyraziłem, ale które kompletnie bez sensu i z sobie tylko znanej przyczyny usiłujesz mi przypisać - droga wolna. Śmiesznych nigdy dość...

Odpowiedź na pytanie "czy po wlaniu do tego obiektu p=0,3T wody zaburtowej będzie on pływał w pozycji wyprostowanej?" brzmi: o ile te 0,3T wody zaburtowej zmieści się w całości w "tym obiekcie", to wszystko zależeć będzie od wzajemnego położenia względem siebie metacentrum i środka masy "tegoż obiektu" po "wlaniu". Należy obliczyć położenie środka ciężkości oraz położenie metacentrum . Reszta to bułka z masłem. Wystarczy obie te wartości porównać i wyciągnąć prawidłowy wniosek.

Ograniczeniem nie jest objętość naczynia. Ograniczeniem jest taka ilość cieczy,
przy której naczynie zatonie. W zadaniu naczynie ciężar własny ma.
Niczego nie trzeba liczyć.
Dla otwartego od góry naczynia o dowolnej masie, o dnie płaskim i równoległym do powierzchni cieczy, o dowolnym przekroju ścianek bocznych, ale jednakowym w dowolnej płaszczyźnie równoległej do lustra cieczy, oraz o pomijalnej grubości ścianek, co oznacza, że po wlaniu do naczynia dowolnej ilości cieczy (ograniczonej "pływalnością"), w której jest zanurzone naczynie, naczynie zwiększy zanurzenie o wysokość słupa cieczy w naczyniu,
wartość Zg wzrośnie. Zatem, jeżeli wartość Zg dla pływającego, pustego naczynia jest większa od zera, to wartość Zg dla naczynia napełnionego cieczą, w której jest zanurzone
również jest większa od zera. Zawsze.
Poeta podał albo za dużo, albo za mało danych

Nie.

Jeśli "obiekt" ma spełniać łącznie cztery warunki:
1. prostopadłościan
2. masa=1,0t (zakładam że to "ciężar własny")
3. ZG=0.50m (zakładam, że XG=0.00m, YG=0.00m)
4. zanurzenie T=1.00m,
to może być to tylko sześcian foremny o wymiarach L=1.00m, B=1.00m, H=1.00m.
Do tego "obiektu" nie da rady wlać 0,3m3 wody, bo "obiekt" wcześniej zatonie.

Jeśli jednak teoretycznie rozpatrzymy inny "obiekt", który spełnia łącznie te cztery warunki i na dodatek pomieści 0,3m3 wody, to tak jak wcześniej pisałem, trzeba policzyć metacentrum i ZG po "nalaniu" wody, oraz porównać te wartości względem siebie. Inaczej się nie da.


Jest. Nawet jego wymiary (kształt) mają znaczenie.

Trzeba. Inaczej politechniki, nie miały by racji bytu.

Niekoniecznie. Jeśli przyjmiesz jakąś masę m2 poniżej ZG1, to nie.

Woda. Taka ciecz. W ilości 0,3 wyporu w 'obiekcie' płaskodennym, wszak.
A jak się przeleje na burt to gdzie będzie ZG i metacentrum?
Nie żeby mi się chciało doczytywać jakie są podane dane, "obiektu" onego, więc może błądzę

Omawiane puste naczynie ma z założenia środek ciężkości poniżej linii wody.
Nie należy patrzeć na nie poprzez "doświadczenie" ze statkami.
Puste statki mają środek ciężkości powyżej linii wody.
Chyba, że łódź podwodna, lekko podtopiona, tu się nie upieram
Do omawianego naczynia można wlać tyle wody, żeby nie zatonęło i będzie stało prosto.
Przechylone do pozycji granicznej, takiej, przy której jeszcze wierzchem nie nabiera wody,
wróci do położenia równowagi, "stanie prosto".
Kształt przekroju ścianek bocznych w płaszczyźnie równoległej do płaskiego dna
może mieć dowolny, aby ścianki boczne były jednakowej grubości, a ich tworząca
była prostopadła do dna.
Nie można do niego wlać więcej wody, niż objętość wyznaczona
zewnętrzną powierzchnią ścianek, powierzchnią wody i
powierzchnią górnej krawędzi ścianek.

T=1.0 ≠T=1.00m

Rozwiązywanie zadania metodą dodawania doń danych nigdy w oryginale nie występujących jest do dupy.

* ~ * ~ * ~ * ~ * ~ * ~ * ~ * ~ * ~ *


A prostopadłościan, którego pionowe ścianki będą miały 2 metry wysokości - nie może być?
Przecież nikt nie twierdzi, że ścianki prostopadłościanu są wagowo jednorodne, nieprawdaż?

Weźmy taki prostopadłościan co ma wysokość 2m, Zg=0.5m i zanurzenie 1.0 - (według danych, których się... domyślasz) metra. Jak wlać doń 0.3T ("wody aburtowej") to zatonie, czy może tylko się zanurzy?

_________________
Jaromir Rowiński aka pierdupierdu
Jeżeli masz ochotę komentować takie poglądy, których co prawda nigdy nie wyraziłem, ale które kompletnie bez sensu i z sobie tylko znanej przyczyny usiłujesz mi przypisać - droga wolna. Śmiesznych nigdy dość...

Jak już, to:
T0=1, ≠ T=1.00m




Prawdaż. Teoretycznie może być. Pisałem o tym cztery posty wcześniej.

Ano właśnie, a praktycznie też może być. Przeciez nikt nie mówił jakie są wymiary "obiektu". To proponuję wizję jaka mnie naszła po przeczytaniu zadania:
Zanurzenie 1m, 1t, więc np.: długość 10m, szerokość 0,1m.
Wysokość byle dość nad wodę, może być 2m.
Spełnia wymogi zadania, nie? Prostopadłościan, nie? I pływa wyprostowany.
OK: nalanie wody obniża środek ciężkości i podnosi środek wyporu (zwiększając zanurzenie).
A zatem stateczność wzrasta, a zatem tem bardziej "będzie on pływał w pozycji wyprostowanej".

Ale to tylko teoretycznie, gdy rozpatrujemy go tylko 'w poprzek'.
A że następną myślą wyobraziłem to sobie wzdłużnie...

Spełnia.

Prostopadłościan.

Jeśli po "nalaniu" wody zaburtowej wysokość metacentryczna ma wartość dodatnią, XG=0.00m oraz YG=0.00m.

Jeśli
Nie czytasz uważnie.
Zawsze. W tak zdefiniowanym naczyniu lustro wlanej do niego cieczy zawsze
znajdzie się poniżej lustra cieczy wypieranej przez naczynie.
(nie chwytajmy się za słówka i nie wprowadzajmy, nomen, omen, dna )
Jeżeli w rozpatrywanym przez nas zakresie możemy przyjąć,
że grubość ścianek naczynia jest pomijalnie mała, to
środek ciężkości wlanej cieczy pokrywa się ze środkiem wyporu
wypieranej przez nią cieczy, wektory znoszą się, środek ciężkości naczynia obniża się, a środek wypieranej przez nie cieczy (dla ułatwienia zrozumienia - to ta pusta przestrzeń nad lustrem wlanej cieczy do lustra cieczy wypieranej) podnosi się.
Niczego nie trzeba liczyć. Gdy środek ciężkości pustego naczynia (definiowałem już, można doczytać) jest poniżej lustra cieczy mamy pewność, że pływa "prosto" i że lustro cieczy wlanej itd.
Zrób doświadczenie ze szklaną butelką , sama z siebie nie pływa prosto, nie ma cienkich ścianek, a mimo to przy wlewaniu do niej cieczy - prostuje się Cud

zdaje się, że ma denko deczko grubsze.
Jeśli dobrze przeczytałem to ten prostopadłościan ma (Zg=0,5m) czyli ma 6 ścian:
więc ciężko doń nalać cokolwiek zaburtowego, ale mogę się mylić bom mgr a nie inż .
MJS

_________________
"Wolność? co to takiego?" ja
"Gdy wszyscy grają to samo - szukam dyrygenta" K.Szewczyk

Wspomnij: Orwella i Huxleya.


Zapraszam na "fejsa":
"Dla tych co nie lubią szerokich ruf "
"Marian Strzelecki"
oraz
https://planyjachtow.pl/

Dobra. Robimy doświadczenie z butelką. Przyjmuję, że dno butelki to tzw. płaszczyzna podstawowa PP. Stawiam pustą butelkę na stole, wlewam do niej "trochę" wody i zakręcam ją. Następnie butelkę obracam dnem do góry i umieszczam w zamrażalniku, żeby woda zamarzła. Następnie wyjmuję butelkę z zamrażalnika, obracam dnem do dołu i ostrożnie zanurzam ją w wodzie (lód znajduje się "w szyjce", bo to butelka po "Żytniej z kłoskiem"). Butelka przewraca się i pływa dnem do góry.
Następnie wyjmuję butelkę z wody, czekam aż lód stopnieje i woda znajdzie się na dnie butelki. Następnie ostrożnie umieszczam ją dnem do dołu w wodzie i okazuje się, że butelka pływa szyjką do góry. O co chodzi? Chodzi o to, że wszystko zależy od tego, gdzie "wlaliśmy" tą wodę (w teorii okrętu nazywa się to: gdzie przyjęliśmy dodatkową masę i jaka będzie wysokość metacentryczna po przyjęciu tej dodatkowej masy?). Jaśniej chyba już nie można.

Oczywiście, toć dlatego rozważałem "długi kadłub". Może być i butelka. Pusta butelka pływa poziomo (jak mój pusty kadłub), dopiero nalanie wody ją wytrącić może, gdyż woda może sie przelać w koniec. Wrzuć pustą a otwartą butelke do wody, a nabierając wody stopniowo ustawi się denkiem w dół, nie szyjką. Tu oczywiście zależy ile tej wody. A i kształty butelek rozmaite. I ścianki też nierówne, więc odpowiada 'obiektowi': pusta będzie stateczna poziomo.
I szyjkę też ma grubszą, a za to mniej wyporną niż reszta.
Znaczy inaczej niż długi prostopadłościan. I dlatego - jeśli ma wybór końca w który woda się przeleje - pływa szyjką w dół.
Ale można ustawić ją stabilnie także denkiem w dół, założymy warunki statyczne (znaczy teoretyczne) i właściwą ilość wody. Dopóki zewnętrzny czynnik (fala) nie wytrąci jej poza zakres stateczności, znaczy AVS, bo wtedy machnie grzyba, woda się przeleje na drugi koniec, i...

Ale mój długi kadłub ( dla jasności: ma wszystkie ścianki, 'zapokładowany') nie stanie sztorcem gdy woda przeleje się gdzieś. Przechylony będzie się prostował, a woda wracała do równego położenia, słowem - ' wysokość metacentryczna ma wartość dodatnią, a XG i YG "dążą do zera". Będzie sporo kiwania, lecz w warunkach statycznych pływa prosto.
Acz nie daję gwarancji bo nie liczyłem, jeno na oko...

Ciekawe zaś jakie dla parametrów "obiektu" z zadania dobrać wymiary przy których stanie na sztorc, jak butelka.
I czy da się, albo ile by trzeba dolać wody.

Rysiu, wszystko da się policzyć. Choć, w przypadku tego akurat "zadania", wlanie wody nieco (nie wnikając w szczegóły) komplikuje obliczenia. "Obiekt" ów jest w istocie rzeczy jednym zbiornikiem. Wygodniej do obliczeń byłoby zamiast wody, przyjąć masę m, o współrzędnych środka masy ZG, XG i YG.

Pewnie że da się.
Ino autor tegoż tu wątka za pracę nie płacił. Dywagując, w istocie odpowiedzi mu udzielamy.
A kto ciekaw, same obliczenia niech robi sam
Np. można przyjąć (dla modelu długiego kadłuba) wysokość ścianki bocznej 1,4