Paradoxal paradox

Av: Göran Grimvall
Publicerad 18 november 2009 00:00 4 kommentarer
Senaste av Mikael N 23 november 2009 21:58

Varifrån kommer kraften i E-kolven?

Läs mer

Mer att läsa på Ny Teknik.se

E-kolven, snyggast i labbet

Emil Erlenmeyer har gett namn åt den konformade erlenmeyerkolven (E-kolven). Man har en E-kolv och en vanlig glasbägare, med samma bottenarea och samma totala höjd. Båda är fyllda till brädden med vatten. E-kolven, som inte innehåller så mycket vätska, är lättare. Om man ställer E-kolven på en våg trycker alltså vågen uppåt mot glasbottnen med en mindre kraft, jämfört med när man ställer bägaren på vågen.

Richard August Carl Emil Erlenmeyer, kemist, 1825–1909.

Men enligt hydrostatiska paradoxen är vattentrycket mot glasbottnen (dvs också totala kraften) samma i de två fallen, eftersom trycket bara beror av djupet under den fria vätskeytan. Summan av alla vertikala krafter på glasbottnen måste vara noll, eftersom bottnen inte rör sig. Varifrån kommer den uppåtriktade vertikala kraft på E-kolvens glasbotten, som förklarar skillnaden i vågens utslag?

Lösning längst ner på sidan.

Lösning:

Kraften kommer från kolvens väggar. ”Frilägg” glasbottnen. På den verkar nedåt vattentrycket och uppåt kraften från vågskålen. Eftersom vattentrycket i en given punkt är isotropt (lika i alla riktningar) påverkas kolvens innerväggar av ett tryck som har en uppåtriktad komposant. Det ger den ”felande” vertikala kraften utmed glasbottnens rand.

I detta sammanhang kanske man tänker på vanliga bildäck, där bilens tyngd inte balanseras av trycket i däcket (vanlig missuppfattning i skolfysiken) utan av däcksidorna, men det är en annan historia.

Fler artiklar av: Göran Grimvall

Annons

Bloggar som länkar hit

Kommentarer

Senaste inlagd av Mikael N 23 november 2009 21:58 Sortera: Senaste överst

Tankevurpa?

Om det inte är trycket som håller bilen uppe vad är det då.
Du har samma tryck mot fälgen uppåt och mot mönstret nedåt som sidorna,även ett nästan tomt däck?
Är det lägre tryck mot sidorna som lyfter bilen?
Jämfört en badboll som har noll bärighet tom.

Om kolven såg ut som en svamp uppochner skulle den bli lättare då?
:)

Hum 20 november 2009 20:06

Anmäl

Svar till Hum

Är väl så att bilen "hänger" i däcket via hjulaxel och fälg. Men det är förstås trycket som håller däcket upprätt och inte säckar ihop. Även om däcket kanske gm sin konstruktion är så styvt pga lufttrycket att det mera uppträder som en genomgjuten men lätt gummiboll än en ballong. Men den berömda "handflatan" (kontaktytan mot marken) bör ändå ge en netto pneumatisk lyftkraft uppåt = Tryck x Kontaktyta. Även om det också finns andra slags krafter som medverkar.

Svara

Magnus G 21 november 2009 14:22

Anmäl

Korkat?

Kanske det är jag, men frågan i problemet verkar lite konstig:
Altså, man fyller två flaskor (med olika former) med vatten, den ena innehåller mycket mer än den andra. Varför väger de inte lika mycket?
Hmmm, jag tror även ett 5-års barn kan svara på det.

"...eftersom trycket bara beror av djupet under den fria vätskeytan. "
???
Dvs att om man hade en sluten behållare skulle trycket vara noll?
Eller om man hade en öppen skål, skulle den väga mycket mer?
Nääääh, lägg av!

John 23 november 2009 13:55

Anmäl