Задачка про давление

[marketolog]

Задачка про давление (для олимпиады по физике 7-й класс)

Дано:
На произвольной глубине (допустим, 30 метров) находится герметически закрываемая камера с люком.
Камера имеет конструктив, позволяющий ей нести внешнее давление воды на данной глубине при внутреннем давлении воздуха в одну атмосферу (допустим, что это отсек подводной лодки).
Люк в камеру открыт, камера заполнена водой.
Наблюдатель помещается внутрь камеры, люк в камеру герметично закрывается.
Как изменится давление внутри камеры (показания глубиномера наблюдателя) после закрытия люка, после поднятия камеры на поверхность, открытия люка на поверхности?

[BKC]

Наблюдатель помещается внутрь камеры...
Как изменится давление внутри камеры (показания глубиномера наблюдателя) после... открытия люка на поверхности?

Хрен с ним, с глубиномером - наблюдателя очень жалко...

[arn]

Очень неявно написаны свойства камеры, если считается что она условно не деформируема в обе стороны и принимаем ряд допущений, таких как игнорирование температурного расширения и еще ряд термодинамических нюансов связанных со скоростью подъема. Далее воду считаем не сжимаемой. То ни как не измениться. Притом можно плясать как со стороны изопроцессов так и закона Паскаля.

[hotpan]

Как изменится давление внутри камеры (показания глубиномера наблюдателя):
1. после закрытия люка - не изменится;
2. после поднятия камеры на поверхность - не изменится (камера герметичная, толстостенная и т.п.);
3. открытия люка на поверхности - изменится, сравняется с 1 атмосферой.

[creat0r]

Далее воду считаем не сжимаемой. То ни как не измениться.

А если вода не сжимаемая, то что будет обеспечивать давление на датчик при закрытии люка? При том условии, что внутри камеры нет сжатого воздуха.

[snb]

Давление изменится и станет равным 1 атм, расширение воды будет незначительным, воздушных полостей наблюдателя -
Глубиномер должен показать или 0 м или -30 м (в зависимости от того как был выставлен 0).

[arn]

Далее воду считаем не сжимаемой. То ни как не измениться.

А если вода не сжимаемая, то что будет обеспечивать давление на датчик при закрытии люка? При том условии, что внутри камеры нет сжатого воздуха.

Странный вопрос от atmx. Что именно не понятно, я без стеба. Вода сжимаема конечно, только загвоздка в том, что только для минимальных изменений требуются давление величина которого имеет порядки 10^8 бар. Если хотите могу дать выкладку с ф-лами, но надо понимать хотя бы зачатки дифференциального исчисления. Диффуров решать не надо, но понимание, что такое приращение ф-ции потребуется.

[creat0r]

Я о том, что на тело погруженное в воду оказывается давление столба воды обусловленное ее собственным весом, ну и плюс давление 1й атмосферы. Так вот, при закрытии люка в не деформируемой камере давления столба воды уже, по идее, не будет. Оно, давление, будет оказываться на стенки камеры.
Но вот датчик давления, при этом, скорее всего покажет тоже самое давление какое было и до закрытия люка, из-за принципа работы.

Может я неверно себе представляю принцип работы датчика давления, но мне кажется так: есть герметичная камера с мембраной, в камере эталонное заранее известное давление, при изменении внешнего давления мембрана деформируется, и вот ее деформация и показывает то или иное давление. Немного упрощенно описал.

Так вот, из-за несжимаемости воды, при закрытии люка, мембрана не сможет выпрямиться, соответственно глубиномер не покажет изменения давления.

А бедный наблюдатель, если использует дыхательный аппарат открытого цикла, вообще даже вдохнуть не сможет при закрытии люка.


P.S. И я не atmx я advanced recreational trimix diver

[arn]

Я о том, что на тело погруженное в воду оказывается давление столба воды обусловленное ее собственным весом, ну и плюс давление 1й атмосферы. Так вот, при закрытии люка в не деформируемой камере давления столба воды уже, по идее, не будет. Оно, давление, будет оказываться на стенки камеры.

Вы забываете про потенциальную энергию давления и закон сохранения энергии. Если уйти от математики, она достаточна сложна, то на пальцах получается следующее. На глубине жидкость под давлением получает некую потенциальную энергию, далее мы закупориваем сосуд, по сути изолируем систему.. Дальше продолжать? =)

[hunter_35]

А бедный наблюдатель, если использует дыхательный аппарат открытого цикла, вообще даже вдохнуть не сможет при закрытии люка.

Сможет. Если крышку на вдохе закрыть.

[creat0r]

Дальше продолжать? =)

Да.

Сможет. Если крышку на вдохе закрыть.

Согласен.

[arn]

Дальше продолжать? =)

Да.

На мембрану, трубку, датчик, etc глубиномера действует именно потенциальная энергия давления, а по сколько закрыв крышку не деформируемой камеры мы получаем "условно замкнутую" систему, то подняв ее на поверхность, согласно закону сохранения данная энергия никуда не денется. (Честно говорю, тут упрощаю ибо будут скачки одной энергии в другую, но сумма не измениться. Ф-ла не очень сложная, но длинная, так что воздержусь) И соотв воздействие на устройство измерения глубины никуда не денется.

ЗЫ
Если и это сложно к понимаю то вспомните про шарик надутый под водою и поднятый на поверхность, а тут у нас шарик раздуться не может.

ЗЗЫ
Все вышеописанное справедливо если камера не деформируема, в первом посте я написал, что данное условие мне не до конца понятно.

[creat0r]

Дык это-то и понятно, что закрыв крышку и подняв на поверхность показания глубиномера не изменяться. Я уже выше это и сказал.
Другое дело, что при закрытой крышке гидростатическое давление воды оказываемое на прибор будет меньше чем при открытой крышке.

[arn]

Дык это-то и понятно, что закрыв крышку и подняв на поверхность показания глубиномера не изменяться. Я уже выше это и сказал.
Другое дело, что при закрытой крышке гидростатическое давление воды оказываемое на прибор будет меньше чем при открытой крышке.

Не будет. Поймите, что в следствии давления меняется потенциальная энергия жидкости и от того, что закрыли люк эта энергия никуда не денется. Я уже не знаю, как на пальцах точнее объяснить.

[_Ustas_]

Тут еще, вроде, выдыхаемый дайвером воздух будет увеличивать давление

[snb]

Показания глубиномера должны изменить после открытия ящика, но не после подъёма на поверхность.

[arn]

Показания глубиномера должны изменить после открытия ящика, но не после подъёма на поверхность.

Вы уж определитесь =) В прошлом сообщение вы говорили ровно обратное.

[Андрей СПб]

Что то впервые в жизни читаю про Потенциальную Энергию Давления...
И что является истрочником (центром) ????
Имхо вы мешаете в кашу реально потенциальную гравитацию и вторичные процессы.
Ведь так можно ввести потенциальную энергию Атмосферы.)))

Зы по теме. В момент закрытия люка давление упадет до 0 ати. Система изолирована от столба создающего давление.

[arn]

Что то впервые в жизни читаю про Потенциальную Энергию Давления...
И что является истрочником (центром) ????
Имхо вы мешаете в кашу реально потенциальную гравитацию и вторичные процессы.
Ведь так можно ввести потенциальную энергию Атмосферы.)))

Зы по теме. В момент закрытия люка давление упадет до 0 ати. Система изолирована от столба создающего давление.

Ну если вы чего то не знаете, то не значит, что этого не существует. Русская педивикия этого не знает. Гуглите вывод ур-ния Бернули, того что для сохранения энергии, а не дифура. В педивикии вывода тоже нету, только конечная ф-ла. А для понятия на пальцах, вспомните опыт с шариком надуваемым под водой из регулятора. При вашей постановке задачи, его не должно раздувать при подъеме к поверхности.

[_Ustas_]

С чего бы ему упасть до 0?