A felhajtóerőnek önmagában lehet forgatónyomatéka? Vagy mindig egy eredő erőbe összevonható?
Inhomogén tömegeloszlású testeknél nyilván lehet forgatónyomaték: veszel egy a folyadékkal azonos sűrűségű testet, annak az egyik szélére rögzítesz egy légbuborékot. Ekkor csak a buborékra fog hatni erő, így a szélénél fordulni fog a test.
Homogén tömegeloszlás esetén, szerintem nem lehetséges. Az oldalirányú nyomáskomponensek kiegyenlítik egymást. A függőlegesekhez pedig közelítsük a testet vékony, függőleges, egyenes hasábokkal, melyek nincsenek egymáshoz rögzítve. Ezekre kiszámolható, hogy csak függőleges irányú erő hat, a két lapjuk közötti nyomás miatt. Ez az erő arányos a henger térfogatával, ami viszont az tömegével is (homogén tömegeloszlás), ha pedig az erő arányos a tömeggel, akkor állandó a gyorsulás. Tehát a test minden "hasábja" ugyanazzal a függőleges gyorsulással mozog, így ha ezeket gondolatban egymáshoz rögzítjük, akkor sem fejtenek ki erőt egymásra.
Javítsatok ki, ha tévedtem volna.
Szerintem forgatónyomaték csak abban az esetben lenne elképzelhető, ha a folyadék, amibe a test merül, nem homogén. Pl. nem egynemű, hanem több, egymással nem keveredő részből áll, amelyek egymás melletti párhuzamos, függőleges régiókat alkotnak. A legegyszerűbb azt elképzelni, hogy az egyik ilyen régió vízből, a másik higanyból áll. Egy ilyenbe a két régió határán pl. egy vastárgyat merítve a tárgy higanyba átlógó részére nagyobb felfelé irányuló erő hat, mint a vízbe lévő részre, azaz a testre forgatónyomaték fog hatni. De mivel a nyomóerő oldalra is hat, a tárgy gyorsan ki át is úszna a kevésbé sűrűbb, vízes részbe, és a forgatónyomaték megszűnne.
Mindezzel persze csak az a probléma, hogy nem reális szcenárió, hiszen a rendszer nem stabil. A higany nyomása minden mélységben nagyobb, mint a vízé, azaz nem lehetséges, hogy egymás melletti oszlopokat alkossanak. A higany alulra fog kerülni, a víz pedig erre rá, és vízszintes rétegeket fognak létrehozni.
Viszont az talán elképzelhető, hogy egy edénybe higanyt töltünk, az oldalába fúrt lyukon át pedig libikókaszerűen beillesztünk egy hosszúkás vastárgyat úgy, hogy az egyik vége a higanyba, a másik pedig a környező levegőbe lógjon, és az edénnyel való találkozási pontján el tud forogni függőleges síkban. Ekkor pl. egy vízszintes helyzetből indítva a rúd edényen belüli része felemelkedik, míg az edényen kívüli része lefelé mozog, azaz a rúd addig forog, amíg az edény fala ezt a mozgást meg nem állítja.
Kapcsolódó kérdések:
Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!