Вода выливающаяся из сосуда
древние клепсидры
Что это такое клепсидры?
Клепсидры – это водяные часы, измеряющие время по указателю, передвигаемому под давлением текущей воды внутри скрытого от глаз резервуара. Название сочетает греческие слова: klepto – скрываю, hydor – вода.
Простейшие и сложные конструкции водяных часов были известны со второго тысячелетия до н.э. в странах развитых культур: Греции, Месопотамии, Египте, Индии.
Простейшие клепсидры состояли из двух сосудов, расположенных на разных уровнях. Вода капала из отверстия верхнего в нижний сосуд.
Принцип действия водяных часов
Уровень воды поочередно достигал начертанных на стенке отметок, тем самым отсчитывая «истекшие» промежутки времени.
По конструкции клепсидры разделяются на два вида.
- Вода вытекает из наполненной чаши в резервуар. Уровень ее понижается, проходит отметки сверху вниз, указывая равные промежутки времени.
- Полусферический сосуд с отверстием в дне плавает в емкости и наполняется водой.
Уровень жидкости в нем поднимается от одной отметки к другой, указывая время.
Клепсидрами первого типа пользовались в Древней Греции, Египте, Месопотамии. Шкала водяного механизма была неравномерной. На скорость вытекания капель влияло давление воды в сосуде.
Клепсидра из египетского храма Карнака. 14 век до н.э.
В Древнем Египте решили эту проблему, заменив цилиндрический сосуд емкостью по форме усеченного конуса.
Первый из найденных артефактов такой клепсидры датируется 1380 годом до н.э. Он был обнаружен при раскопках гробницы фараона Аменхотепа III. Протяженность академических занятий учеников Платона в 3 веке до н.э. отмеряла изобретенная им клепсидра – будильник.
Принцип устройства клепсидры – будильника Платона.
Вода наполняла сосуд, постепенно передвигая поршень. Через определенное время сжатый воздух открывал клапан и по трубке вырывался к флейте, извлекая из нее громкие звуки.
Водяные часы механика Ктезибия , жившего 2100 лет назад.
У греков и римлян водяные часы определяли равное для всех ораторов время публичных выступлений. «Aquam perda» (теряю время) стало крылатым выражением для общественных дискуссий.
Древняя клепсидра, «отмеряющая» регламент выступлений.
Специальный служитель стоял у клепсидры и оповещал, когда вода полностью выливалась из сосуда. «Ваше время истекло» – незамедлительно прерывал речь глава собрания. Жители греческого города Помпеи водяные часы почитали как произведение искусства, покрывая драгоценными камнями и золотыми орнаментами.
Клепсидры второго типа были изобретены в Азиатском регионе Древнего мира.
клепсидра государства Междуречья, 13 век.
Китайские водяные сложные механизмы известны с 2500 лет до н.э.
Древняя китайская клепсидра.
Устройства конструкции включали гири, цепные подвески, зубчатые передачи. Императорский дворец украшали клепсидры, последняя чаша которых располагалась на весах. Стрелка перемещалась по шкале и доходила до отметки «1 кэ», что соответствовало 100 минутам.
Медные водяные часы императорского дворца в Китае, 1799 год.
Звуки и созерцание переливающейся воды завораживали царедворцев, настраивали на размышление о скоротечности, безвозвратности «капающего» времени.
В Индии строили величественные водяные монументы. Наполняемые сосуды поражали разнообразием форм и аллегорических представлений. Единицей времени в одном из них было полное погружение в воду искусно изготовленного корабля.
Дворцовая клепсидра 13 века.
Из кувшина льется вода в бассейн, когда поет птица на куполе павильона. Из бассейна через туловище ныряющей утки вода собирается в контейнер, спрятанный в платформе часов.
Самая потрясающая монументальная клепсидра в виде слона находится в музее Ибн Баттута Моли. Дубай.
Конструкция воплощала все знания и технологии водяных часов того времени, характерные особенности древних цивилизаций.
Удивительным образом здесь гармонично соседствуют арабские цифры и почитаемые божества: индийский слон, китайский дракон, египетский феникс.
Водяные часы в Средние века
Средневековая Европа познакомилась с изумительной диковиной в 809 году, когда Халиф Гарун – аль – Рашид прислал в подарок клепсидру французскому королю Карлу Великому.
Скрытый механизм имел циферблат, показывающий время, периодически изнутри на металлическую решетку со звоном падал шар. В полдень открывались ворота и выезжали рыцари. Вплоть до 17 века клепсидры широко применялись во всех сферах жизни. Ньютон проявлял интерес к усовершенствованию конструкции часов. Галилей использовал их, изучая законы падения тел.
Преимущества водяных часов по сравнению с солнечными часами:
- Доведенные до совершенства выверенные конструкции сообщающихся сосудов.
- Удобства в пользовании в любое время суток.
- Определение более точного времени.
Недостатки:
- Древние клепсидры отсчитывали сравнительно большие промежутки времени. Римляне не контролировали минуты и секунды.
Источник
“Уничтоженная” тяжесть
“Вода не выливается из сосуда, который вращается,- не выливается даже тогда, когда сосуд перевернут дном вверх, ибо этому мешает вращение”,- писал две тысячи лет назад Аристотель. На рис. 31 изображен этот эффектный опыт, который, без сомнения, многим знаком: вращая достаточно быстро ведерко с водой, вы достигаете того, что вода не выливается даже в той части пути, где ведерко опрокинуто вверх дном.
Обычно объясняют это явление “центробежной силой”, понимая под ней ту воображаемую силу, которая будто бы приложена к телу и обусловливает стремление его удалиться от центра вращения. Этой силы не существует: указанное стремление есть не что иное, как проявление инерции, а всякое движение по инерции осуществляется без участия силы. В физике под центробежной силой разумеют нечто иное, а именно – ту реальную силу, с какой вращающееся тело натягивает удерживающую его нить или давит на свой криволинейный путь. Сила эта приложена не к движущемуся телу, а к препятствию, мешающему ему двигаться прямолинейно: к нити, к рельсам на криволинейном участке пути и т. п.
Обращаясь к вращению ведерка, попытаемся разобраться в причине этого явления, не прибегая к двусмысленному понятию “центробежной силы”. Зададим себе вопрос: куда направится струя воды, если в стенке ведерка сделать отверстие? Не будь силы тяжести, водяная струя по инерции направилась бы по касательной АК к окружности АВ (рис.31). Сила же тяжести заставляет струю снижаться и описывать кривую (параболу) АР. Если круговая скорость достаточно велика, эта кривая расположится вне окружности АВ. Струя обнаруживает перед нами тот путь, по которому при вращении ведерка двигалась бы вода, если бы не препятствовало надавливающее на нее ведерко. Теперь понятно, что вода вовсе не стремится двигаться отвесно вниз, а потому и не выливается из ведерка. Она могла бы вылиться из него лишь в том случае, если бы ведерко было обращено отверстием в направлении его вращения.
Рис.31. Почему не выливается вода из вращаемого ведра?
Вычислите теперь, с какой скоростью надо в этом опыте вращать ведерко, чтобы вода из него не выливалась вниз.
Скорость эта должна быть такова, чтобы центростремительное ускорение вращающегося ведерка было не меньше ускорения свободного падения: тогда путь, по которому стремится двигаться вода, будет лежать вне окружности, описываемой ведерком, и вода нигде от ведерка не отстанет. Формула для вычисления центростремительного ускорения w такова:
где v – круговая скорость, R – радиус кругового пути. Так как ускорение свободного падения на земной поверхности g=9,8 м/с2, то имеем неравенство
Если положить R равным 70 см, то
Легко рассчитать, что для получения такой круговой скорости надо делать рукой около полутора оборотов в секунду. Подобная частота вращения вполне достижима, и опыт удается без труда.
Способностью жидкости прижиматься к стенкам сосуда, в котором она вращается вокруг горизонтальной оси, пользуются в технике для так называемого центробежного литья. При этом имеет существенное значение то, что неоднородная жидкость расслаивается по плотности: более тяжелые составные части располагаются дальше от оси вращения, легкие занимают места ближе к оси. Вследствие этого все газы, содержащиеся в расплавленном металле и образующие так называемые “раковины” в литье, выделяются из металла во внутреннюю, полую часть отливки. Изделия, изготовленные таким способом, получаются плотными и свободными от раковин. Центробежное литье дешевле обычного литья под давлением и не требует сложного оборудования.
Источник
Решебник
ВСЕ
ФИЗИКА
МАТЕМАТИКА
ХИМИЯ
Задача по физике – 1448
Из крана выливается вода. Начиная с некоторого места диаметр струи уменьшается на протяжении $h$ от $b$ до $c$.
Сколько воды вытечет из крана за время $t$?
Подробнее
Задача по физике – 1449
Из широкого сосуда через узкую цилиндрическую трубку вытекает жидкость плотности $rho$. Как распределены по вертикали давление и скорость жидкости в сосуде и трубке? Давление воздуха $P_{0}$.
Подробнее
Задача по физике – 1450
Сосуд с водой подвешен к потолку. Высота воды в сосуде $H$. На сколько изменится натяжение веревки, если в днище сосуда открыть маленькое отверстие сечения $S$, из которого вытекает вода?
Подробнее
Задача по физике – 1451
Из отверстия в дне высокого сосуда вытекает вода. Сечение сосуда $S_{1}$, сечение струи $S_{2}$. Уровень воды в сосуде перемещается с постоянным ускорением. Найдите это ускорение.
Подробнее
Задача по физике – 1452
Насос должен подавать ежесекундно объем воды $Q$ на высоту $H$ по трубе постоянного сечения $S$. Какова должна быть мощность насоса? КПД насоса $eta$, плотность воды $rho$.
Подробнее
Задача по физике – 1453
По трубе сечением $S$, изогнутой под прямым углом, течет вода со скоростью $v$. Плотность воды $rho$.
Чему равна сила бокового давления в месте закругления трубы?
Подробнее
Задача по физике – 1821
Как вы думаете, справедлив ли закон сообщающихся Сосудов (однородная жидкость в сообщающихся сосудах имеет один и тот же уровень), если в одном из сосудов на поверхности жидкости находится некоторый поплавок (капиллярность не учитывать)?
Подробнее
Задача по физике – 1822
Достаточно длинная открытая снизу трубка с плотно пригнанным поршнем, который может все же двигаться по трубке без трения, находится под водой и удерживается с помощью веревки (рис.). Верхний конец трубки над поршнем пустой. Как зависит сила натяжения веревки от глубины погружения трубки в воду?
Подробнее
Задача по физике – 1823
Ведро, имеющее массу $m$, вместимость $V$, вытаскивают с водой из колодца. Плотность материала, из которого сделано ведро, равна $rho$, плотность воды $rho_{в}$. Какую силу необходимо приложить для подъема этого ведра, пока оно находится под водой и когда его вытащили из воды? Сопротивление воды движению ведра не учитывать.
Подробнее
Задача по физике – 1824
Для того чтобы поднять уровень жидкости в сосуде на Высоту $h$ с помощью насоса, надо совершить некоторую работу. Изменится ли необходимая для этой же цели работа, если на поверхности жидкости плавает какое-нибудь тело?
Подробнее
Задача по физике – 1825
Изменится ли осадка парохода, перешедшего из северных вод в экваториальные, вследствие изменения ускорения свободного падения с широтой?
Подробнее
Задача по физике – 1826
Как зависит подъемная сила аэростата от температуры, при которой производится его подъем?
Подробнее
Задача по физике – 1827
Когда объясняют опыт со взвешиванием воздуха, [иногда говорят, что сначала взвешивают колбу с воздухом, а затем, после откачки воздуха из колбы, взвешивают одну колбу. Разность показаний весов в первом и втором случаях и составляет массу воздуха в объеме колбы. Правильно ли такое толкование опыта по взвешиванию воздуха?
Подробнее
Задача по физике – 1828
Можно ли измерить плотность воздуха, взвешивая мягкий воздухонепроницаемый мешок сначала пустой (сжатый), а потом наполненный воздухом? Объем мешка в наполненном Состоянии известен.
Подробнее
Источник
- Главная
- Вопросы & Ответы
- Вопрос 2370460
Васян Коваль
более месяца назад
Просмотров : 646
Ответов : 1
Лучший ответ:
Онтонио Веселко
Дано: СИ
Pм = 8900 кг/м³
m=178 г 0.178 кг
Решение:
V = m/Р=0.178 / 8900 = 0.00002 м³
Vвытес. в = Vд = 0.00002 м³
mвытес.в = Рв * V= 1000 * 0.00002 = 0.02 кг
Ответ: масса вытесненной воды 0.02 кг
более месяца назад
Ваш ответ:
Комментарий должен быть минимум 20 символов
Чтобы получить баллы за ответ войди на сайт
Лучшее из галереи за : неделю месяц все время
Другие вопросы:
Суррикат Мими
НАРИСУЙ 8 КРУГОВ В РЯД ПЕРВЫЙ КРУГ РАСКРАСЬ КРАСНЫМЦВЕТОМ А ПОСЛЕДНИЙ СИНИМ КАКИЕ ЦВЕТОМ РАСКРАШЕН ВОСЬМОЙ КРУГ СКОЛЬКО КРУГОВ РАСПОЛОЖЕНО МЕЖДУ ТРЕТЬИМ И СЕДЬМЫМ КРУГАМИ ОТВЕТ
более месяца назад
Смотреть ответ
Просмотров : 19
Ответов : 1
Мари Умняшка
Подвиг Жанны д”Арк срочно
более месяца назад
Смотреть ответ
Просмотров : 10
Ответов : 1
Главный Попко
Объясните смысл пословиц :а рогоже сидя ,о соболях не рассуждают ; От добра добра не ищут ; В чужом доме не указывают .
более месяца назад
Смотреть ответ
Просмотров : 32
Ответов : 1
Онтонио Веселко
Летом нужно носит шорты майку или футболку.Осенью нужно одевать брюки кофту.Зимой нужно одевать теплую обувь куртку штаны.Весной нужно носить резиновые сапоги ветровку и джинсы ” переведите на казахский заранее спасибо)
более месяца назад
Смотреть ответ
Просмотров : 17
Ответов : 1
Пармезан Черница
KMP равнобедренный треугольник.PT-медиана,проведенная к основанию.Найдите основание KM треуголника KMP,если PK=30 см,PT=15см
более месяца назад
Смотреть ответ
Просмотров : 8
Ответов : 1
Источник