Divulgación Balanza

[sater]

Buenas. Dejo este vídeo sobre un problema físico y a ver si aquí llegamos a la misma explicación todos. Lo plantee a unos amigos en la uni y la verdad cada uno lo explicaba de una forma.

Un saludo y a ver si os animáis.

[Richard R Richard]

Re: Balanza

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No entiendo mucho ingles pero si cortan los hilos a los que estan sujetos, presuponiendo la balanza ya estaba en equilibrio, el equilibrio no va a permanecer , pues es no importa si flota la bola de ping pong su peso sigue actuando en la balanza, lo que importa es la tension del hilo que soporta el peso de la bola de acrilico menos el empuje del liquido , cuando se corte el hilo esa tension no existe y la gravedad actuara sobre la bola aun en el fondo del recipiente inclinando la balanza hacia la bola azul

[Visitante]

Re: Balanza

Creo que hay otro vídeo de Veritasium que responde a esa duda.

[sater]

Re: Balanza

Si malevolex, solo que quería discutirlo por aquí mejor antes de mirarlo y por si interesaba a otros foreros.
Richard, no las cortan, la balanza se mantiene en equilibrio mediante fuerzas externas (unos tacos por ejemplo) y cuando se retiran cae hacia uno de los dos lados.
En el vaso izquierdo la bola se ata al fondo porque su densidad es menor. En el derecho la atan desde fuera porque se hunde al ser su densidad mayor.
Las balanzas miden la normal que oponen al peso que soportan. El caso sería mediante un diagrama de fuerzas encontrarla. El caso es que si ambas bolas tienen exactamente el mismo tamaño desplazan el mismo volumen de agua y por el principio de arquímedes y la ley de acción reacción...
Sé hacia donde cae, pero no se por qué me lio con el diagrama de fuerzas.

[Visitante]

Re: Balanza

Yo creo que cae Beaker Ball por la ley de acción-reacción, es decir, tiene que haber una fuerza igual y opuesta a la causada por el agua que se desplaza, ahora bien, para la pelota blanca parte de esta reacción se ve reducida por la tensión de la cuerda mientras que no ocurre lo mismo con la pelota azul, por tanto caerá esta al ejercer más fuerza.

[Breogan]

Re: Balanza

Hola:

Creo que el peso en el plato izquierdo de la balanza es:

$\dst P_i = P_v + P_p$

$P_v$: peso del vaso mas el agua (común para los dos platos de la balanza)
$P_p$: peso de la pelota de ping pong

En el plato derecho sera:

$\dst P_d = P_v + V_{pa} \delta_a g$

$V_{pa}$: volumen de la pelota azul
$\delta_a$: densidad del agua
$g$: aceleración de la gravedad

el 2º termino de esta expresión es el empuje del agua que recibe la pelota azul.

Y como:

$\dst P_p < V_{pa} \delta_a g$

el plato derecho es mas pesado que el izquierdo.

s.e.u.o.

Suerte

[felmon38]

Re: Balanza

Breogán, en el experimento parece que la pelota de ping pong está en equilibrio, así que el empuje y su peso son iguales por lo que la balanza estaría equilibrada.
Saludos

Revisión: Breogán, tienes razón, no había léido que, como era lógico, la bola de ping ping estaba sujeta.

[Richard R Richard]

Re: Balanza

Si las dos bolas son iguales en tamaño, desplazan el mismo volumen de agua y tienen el mismo empuje.
Si los niveles de liquido son iguales, es decir los pesos de los volumenes de liquido contenido en los recipientes son los mismos
si los pesos de los recipentes son iguales
Si los pesos de los hilos son despreciables.

entonces caera hacia la izquierda.

la razon es que el peso de la bola azul transmitido a la balanza es nulo porque esta sujeta fuera de la balanza pero la bola de ping pong no, esta tiene peso (plastico + aire interior) aplicado a la balanza,y repito la bola azul es mas pesada y densa pero no aplica peso a la balanza.

[Visitante]

Re: Balanza

Si las dos bolas son iguales en tamaño, desplazan el mismo volumen de agua y tienen el mismo empuje.
Si los niveles de liquido son iguales, es decir los pesos de los volumenes de liquido contenido en los recipientes son los mismos
si los pesos de los recipentes son iguales
Si los pesos de los hilos son despreciables.

entonces caera hacia la izquierda.

la razon es que el peso de la bola azul transmitido a la balanza es nulo porque esta sujeta fuera de la balanza pero la bola de ping pong no, esta tiene peso (plastico + aire interior) aplicado a la balanza,y repito la bola azul es mas pesada y densa pero no aplica peso a la balanza.

Como dije antes, es cierto que la tensión de la bola azul se anula con el peso, pero de acuerdo con la ley de arquímedes, hay una fuerza que hace el agua sobre el objeto igual al peso de la cantidad de agua desplazada, pero ahora bien, de acuerdo con la ley de acción-reacción debe haber una reacción a la que causa el agua sobre la bola que es la que ejerce la bola sobre el agua. Además, la el agua ejerce una misma fuerza a la bola blanca que a la bola azul, sin embargo, esta fuerza se ve reducida por la tensión, por tanto la fuerza que ejerce la pelota blanca (tercera ley de Newton) sobre el agua es menor que la bola azul y en consecuencia cae hacia la derecha.

[felmon38]

Re: Balanza

Malevolex, sobre la bola actúa además la acción del agua, el empuje, por lo que la tensión no es igual a la peso.

Saludos

[sater]

Re: Balanza

Yo la verdad tengo mis serias dudas al analizarlo.
Para richard, tu razonamiento no me parece correcto. Por ejemplo, tengo un vaso con agua encima de una balanza, y ato un hilo a una bola (de mayor densidad que el agua) y este hilo a mi dedo. Mientras el hilo permanece todo el rato completamente estirado (hay tensión en él), sumerjo la bola (como es más densa se hunde) y mientras yo lo hago lo suficientemente lento para que el hilo permanezca estirado todo el rato. ¿Cambia la lectura de la balanza?

Yo opino que si (lástima no tener una a mano para probar) pues al introducirlo desplaza agua y recibe un empuje y por reacción el agua para abajo también. Pero repito, no tengo una balanza para comprobarlo.

Lo que yo dudo es como analizar el caso. Ambas reciben el mismo empuje por ser iguales pero y el agua entonces por reacción también, habiendo el mismo agua más ese empuje lo único que las diferencia es la masa, ¿verdad?
Aun así me lío aun un poco.

[Richard R Richard]

Re: Balanza

sater tienes razon con lo del dedo, y es lo mismo que plantea Malevolex, para que el agua se mueva mientras introduces la bola esta debe hacer fuerza sobre el agua, como toda accion tiene su reaccion, esta actua sobre el recipiente y luego sobre la balanza, por ende de hay mas peso aplicado a la derecha

vi la solución, eso no lo tuve en cuenta y es lo que hace que el resultado sea contrario a lo que exprese, pues este peso es superior al de la bola de ping pong mas el aire que contiene y todo lo demas si es cierto.

saludos