¿La fuerza sobre la parte inferior de un comedero para colibríes depende de la altura del agua en el depósito?

Intuitivamente, pensaría que cuanto más néctar ponga en el depósito, más peso pondrá en la pieza inferior (la bandeja que contiene el charco abierto de néctar del que las aves pueden alimentarse). Mientras intentaba pensar en esto, pensé en hacer algunos diagramas de cuerpo libre. El depósito tendría una fuerza que actúa hacia arriba desde la percha, y una fuerza hacia abajo desde el borde del néctar almacenado. La pieza inferior tendría una fuerza hacia arriba desde donde se enrosca en el depósito y realmente no puedo entender cómo hacer la fuerza hacia abajo. Estoy pensando si pudiera calcular la presión a lo largo de la interfaz entre la sartén y el néctar que lo haría...

comedero para colibrí

Asegúrese de que su FBD incluya la presión de aire que empuja la columna desde arriba.
Respuesta corta: Sí. (respecto al comentario de BowlOfRed: si la columna de néctar no está abierta a la atmósfera, la presión que la empuja desde arriba será menor que la presión del aire circundante).
A medida que los colibríes se alimentan, el nivel de la bandeja desciende hasta que el aire fluye hacia el depósito y el líquido sale. Pero luego, el líquido que tira hacia abajo intenta hacer un "vacío torriceliano" (obtuve ese término de aquí en.wikipedia.org/wiki/Barometer mientras intentaba investigar más sobre esto). Si asume que no hay aire allí para empezar (lo llenaron al 100%), esa presión es cero y efectivamente tiene un vacío (ignore los vapores que salen del líquido), y a medida que las aves se alimentan, la presión iría lentamente a atmosférico.

Respuestas (1)

La fuerza que ejerce el fluido sobre la pieza inferior no depende de la altura de la columna de agua del depósito. Depende de la altura h de la columna de agua en la placa.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Esto se puede ver fácilmente por el hecho de que el agua es estática, por lo que la presión en cualquier plano horizontal es la misma. Las presiones en a y b son lo mismo. La fuerza del agua sobre la placa es F = pag A = ρ gramo h A , dónde ρ es la densidad del agua y A es el área de la placa.

Definitivamente es contrario a la intuición, así que tuve que ir a buscar una botella de vino vacía y un plato para comprobarlo. Siempre que la botella no toque el plato, este pesa lo mismo sin importar si la botella está llena o casi vacía.

¡La descripción de su experimento me dio otra forma de pensar al respecto! Si está sosteniendo la botella de vino y siente el peso de toda la columna de líquido en la botella, entonces el plato probablemente no sienta ese peso; de lo contrario, el peso se contaría dos veces y probablemente arruinaría alguna ley de conservación. Entonces, para obtener una intuición, saque un vaso del fregadero boca abajo y si parece que es tan pesado como el agua, está tirando hacia arriba ...
¿La fuerza sobre la parte inferior de un comedero para colibríes depende de la altura del agua en el depósito?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v