Задача 12: легкий шарик в стеклянной наклонной трубке с водой

Легкий шарик располагается в верхней части стеклянной наклонной трубки, закрытой с обоих концов и заполненной водой. Однако если трубку закрутить, не меняя ее наклона, шарик смещается вниз. Объяснить результат эксперимента.

Решение:

Во вращающейся системе отсчета можно говорить о центробежной силе, направленной наружу от оси вращения и складывающейся с силой притяжения к Земле, направленной вниз. Суммарная «тяжесть» при достаточных скорости вращения и расстоянии от оси может иметь составляющую в том числе и вверх по трубке. Легкие тела в жидкости всплывают, т. е. движутся против тяжести, что и объясняет эксперимент.

В инерциальной системе отсчета частицы воды в трубке движутся по кругу под действием разности давлений. При достаточных скорости вращения и расстоянии от оси давление может возрастать с удалением от оси вдоль трубки. Легкие тела в жидкости перемещаются в сторону уменьшения давления.

Далее: нить рвется   [тема: качественные задачи по физике]

---