วัตถุที่ก้นทะเลจะยังคงลอยตัวหรือไม่? [ปิด]

ดังนั้นฉันจึงเข้าใจว่าการลอยตัวเกิดขึ้นเนื่องจากของเหลวมีแรงกดดันมากขึ้นจากใต้วัตถุเมื่อเทียบกับด้านบนเหมือนในภาพนี้

ดังนั้นคำถามของฉันคือจะเกิดอะไรขึ้นหากวัตถุถูกบังคับที่ด้านล่างของภาชนะบรรจุเพื่อให้ไม่มีของเหลวอยู่ข้างใต้ ตรรกะคือถ้าไม่มีของเหลวอยู่ข้างใต้ไม่มีสิ่งใดที่จะผลักดันมันได้ ดังนั้นวัตถุนั้นจะยังคงลอยตัวหรือไม่? ถ้าใช่ทำไม

แก้ไข: น่าสนใจเพื่อดูคำตอบที่ไม่เห็นด้วยซึ่งกันและกัน สิ่งหนึ่งที่ควรทราบ - การลอยตัวในตำราเรียนของฉันคือแรงที่เกิดขึ้นเนื่องจากแรงดันสถิต - ไม่มีอะไรเกี่ยวข้องกับความหนาแน่นของวัตถุ ดังนั้นผู้ที่พูดแล้วจะได้สัมผัสกับการลอยตัวเพราะมันมีความหนาแน่นน้อยกว่าเป็นสิ่งที่ผิดฉันเดาว่านั่นไม่ใช่ทุ่นลอยน้ำ

ใช่ของคุณจะยังคงมีการลอยตัวเมื่อจมอยู่ใต้น้ำ

โดยไม่คำนึงถึงความลึกจมน้ำวัตถุใด ๆ จะลดน้ำหนักเท่ากับน้ำหนักของน้ำที่มันพลัดถิ่นแม้จะอยู่ที่ด้านล่าง คุณสับสนแรงดันน้ำที่ลอยอยู่กับการลอยตัว

แรงดันอุทกสถิตจะเพิ่มขึ้นตามความลึกจนถึงจุดที่อาจบดอัดกระป๋องได้ แต่ทุ่นลอยน้ำที่ออกมาจากน้ำบนสามารถคงอยู่มากหรือน้อยเหมือนกันเพราะน้ำเกือบบีบอัดไม่ได้ดังนั้นความหนาแน่นจึงมากหรือน้อย ที่น้ำตื้นและน้ำลึก ดังนั้นน้ำที่พลัดถิ่นจะมีน้ำหนักเท่ากันที่ด้านล่างและการลอยตัวที่เกิดขึ้นจะเหมือนกัน

ใช่มันจะ - พื้นที่ที่วัตถุครอบครองนั้นเบากว่าของเหลวรอบ ๆ ดังนั้นมันจึงต้องการเพิ่มขึ้น

เหมือนกับการผลักลูกบอลไปที่ก้นอ่าง - มันอยู่ที่นั่นหรือไม่?

แก้ไข: สำหรับผู้ที่บอกว่ารูปร่างของลูกบอลสร้างความแตกต่างทั้งหมด: ลองด้วยก้อนพลาสติกกลวง (เต็มไปด้วยอากาศ) เพื่อให้ลูกบาศก์สามารถวางราบบนพื้นผิว ...

ฉันไม่แน่ใจว่าทำไม SolarMike จึงลบคำตอบของเขา สิ่งเดียวที่ถือกระป๋องลงไปที่พื้น ("ภูมิใจ" ในแง่ของกองทัพเรือ) คือแรงสุญญากาศนั่นคือแรงดันเดียวกับที่ทำให้คุณไม่สามารถยกกระป๋องออกจากโต๊ะได้หากมีตราประทับที่สมบูรณ์แบบลงบนโต๊ะ
ตราบใดที่ความหนาแน่นของกระป๋องนั้นน้อยกว่าของของไหลรอบข้างมันจะได้สัมผัสกับแรงลอยตัว อย่าสับสนที่มีอยู่มีผลบังคับใช้กับแรงลัพธ์ เมื่อมีช่องทางให้น้ำไหลภายใต้กระป๋องแรงดันเดลต้าของน้ำที่มีความลึกจะทำให้กระป๋องขึ้นสู่ผิวน้ำ (มันเป็นเรื่องของความกดดันเทียบกับความลึกไม่ใช่ความหนาแน่น) ดังที่แสดงในหน้า Wikipediaความดันที่ด้านล่างของกระป๋อง (แรงดันน้ำ) มากกว่าที่ด้านบนของกระป๋องจึงบังคับให้กระป๋องเพิ่มขึ้น ความแตกต่างของแรงกดดันนี้มีอยู่แม้ว่าในกระป๋องจะภูมิใจ มันเป็นเพียงแค่การสูญเสียความกดดันที่จะส่งผลให้ถ้าสูญญากาศในรูปแบบที่มีการถือกระป๋องลงไปที่พื้น ดังนั้นโดยรวมแล้วคนมักจะเห็นแรงลอยตัว

คำถามนี้เป็นกรณีศึกษาเชิงทฤษฎี / เชิงวิชาการ

ร่างกายในน้ำจะได้สัมผัสกับสองแรง:

1. แรงดันกระทำต่อพื้นผิวทั้งหมดที่สัมผัสกับน้ำ
2. แรงโน้มถ่วงทำหน้าที่กับมวลของร่างกาย

บทความเกี่ยวกับการพยุงตัวที่ Wikipedia อธิบายได้ดีมากว่าสมการต่อไปนี้ได้รับการจัดตั้งขึ้นมาอย่างไร บทความนี้ยังให้ข้อ จำกัด เรื่องการลอยตัวเมื่อ:

ในวิชาฟิสิกส์การลอยตัวหรือการไว้วางใจเป็นแรงที่กระทำขึ้นโดยของเหลวที่อยู่ตรงข้ามกับน้ำหนักของวัตถุที่แช่

(ผู้อ่านจะต้องตัดสินใจว่าร่างกายบนพื้นดินยังคงจมอยู่หรือไม่)

$F_\mathrm{B}$$\sigma$$A$

$F_\mathrm{B} = \oint \sigma\, \mathrm{d}A$

สำหรับร่างกายที่แช่อยู่สามารถใช้ทฤษฎีบทเกาส์ได้ นี่หมายความว่าเราสามารถแทนที่ส่วนที่สำคัญกับปริมาตร - สำคัญ อย่างไรก็ตามในกรณีขอบนี้ aera-integral ของร่างกายไม่ได้ "ปิด" ในขณะที่กระป๋องอยู่บนพื้นดินจะไม่มีน้ำ (ความดัน) ที่ด้านล่างของกระป๋อง (ดูคำอธิบายเพิ่มเติมที่ Physics .SE 1 , 2 )

นี่หมายความว่าขอบตัวเรือนที่ร่างกายสัมผัสกับพื้นดินมันเป็นไปไม่ได้ที่จะใช้สมการบนพื้นฐานของปริมาตร - อินทิกรัล:

$F_\mathrm{B} = \rho \cdot V_\mathrm{displaced} \cdot g$

วิธีเดียวที่จะคำนวณแรงพยุงคือการรวมเวกเตอร์ความดันบนพื้นผิวของร่างกาย
นี่หมายถึงพื้นราบที่สมบูรณ์แบบและ aera-integral ที่สมบูรณ์แบบสามารถกลายเป็น:

$F_\mathrm{B} = -p_\mathrm{at-top-of-can} \cdot A_\mathrm{top}$

แรงสุทธิ (แรงลอยตัวและแรงโน้มถ่วง) คือ:

$F_\mathrm{net} = -p_\mathrm{at-top-of-can} \cdot A_\mathrm{top} - m_\mathrm{can} \cdot g$

$F_\mathrm{B}$

ผลที่คล้ายกันมากความร้อน เมื่อแสงตะวันแย่งอากาศบนพื้นดินความหนาแน่นของมันลดลงเช่นเดียวกับวัตถุของคุณใต้น้ำคุณไม่มีแรงขึ้น (แรง -) เพราะไม่มีอะไรใต้ฟองอากาศสงครามที่มีความหนาแน่นสูงกว่า คุณต้องมีการรบกวนหากระบบที่มั่นคงซึ่งนำของเหลวความหนาแน่นสูงกว่าอยู่ใต้พื้นที่ความหนาแน่นต่ำเพื่อให้เกิดการลอยตัว รูปต่อไปจากที่นี่แสดงให้เห็นถึงขั้นตอนเหล่านี้