Неожиданные загадки. Странные потери
На вопрос, может ли сила давления жидкости на дно сосуда быть меньше веса самой жидкости, следует ответить: да, может. В расширяющемся кверху сосуде с водой на дно давит только та часть воды, которая проектируется точно на него. Вес остальной воды приходится на покатые стенки сосуда. Поэтому в расширяющихся кверху конусообразных ведрах нет нужды делать дно особенно прочным. Физики считают, что лучше всего изготовлять только такие.
Заводские рабочие, которые делают жестяную посуду, тоже предпочитают изготовлять только такие ведра: эти ведра удобно перевозить большими партиями, вставляя одно в другое.
Нравятся такие ведра и тем, кто пользуется ими. Доярка с таким ведром не разбрызгивает молоко, а конюху удобно прить из него лошадей. Но ведь встречаются ведра и другой конструкции. Какие силы действуют на жидкость в них?
В ведрах с прямоугольным осевым сечением сила давления жидкости на дно равна ее весу. Такие ведра тоже изготовляются и применяются на практике, но не так широко, как первые.
Если бы вздумали делать ведра, суживающиеся кверху, то на дно в таких ведрах действовали бы две силы: вес жидкости и сила, связанная с деформацией стенок ведра. Это не устраивало бы прежде всего инженера-конструктора. Кроме того, такие ведра были бы совершенно непрактичны. Поэтому их и не делают.
Читатель может поставить законный вопрос: для чего же тогда делают чайники и кувшины именно такой формы?
Здесь вступает в силу уже исключение из правила. В конструкции чайника важнее всего широкое дно, которое позволяет быстро согревать воду. А в высоком, изящном и хрупком кувшине важна прежде всего его устойчивость. Для этого кувшин должен иметь низко расположенный центр тяжести, то есть нижняя часть его должна быть массивнее.
П.Чубенко
В мире неожиданных загадок
ДРУГИЕ НАШИ ПРОЕКТЫ