Кіріспе
Физикадағы ой эксперименті гидрометрдегі лифт парадоксы. Лифт парадоксы атмосфералық қысымды әртүрлі биіктіктерге қозғалғанда өзгертетін "лифт" немесе тік конвейерге орналастырылған гидрометрге қатысты. Бұл классикалық демонстрацияда, гидрометр тепе-теңдік күйінде қалады. Гидрометр сұйықтың меншікті салмағын барометриялық қысымға тәуелсіз өлшейді. Өйткені ауа қысымының өзгеруі гидрометрдің бүкіл колбасына қолданылады. Колбаның су астындағы бөлігі сұйық арқылы берілетін күшті қабылдайды, сондықтан құрылғының ешбір бөлігі ауа қысымының өзгеруінен туындайтын таза күшті қабылдамайды. Лифт парадоксы – Ньютонның гравитация теориясы мен Эйнштейннің салыстырмалылық теориясының негізгі идеялары арасындағы қайшылық. Егер гидрометрдің жүзу қабілеті, оның ығыстыратын сұйықтың салмағына байланысты делінер болса, бұл парадокс болады. Жоғары барометриялық қысымда сұйық сәл кіші көлемді алады, демек, тығыздығы жоғарырақ болуы мүмкін. Алайда гидрометр сонымен қатар ауаны да ығыстырады, ал сұйық пен ауаның салмағы биіктікке бірдей әсер етеді.
the elevator paradox in the hydrometer
The elevator paradox relates to a hydrometer placed on an "elevator" or vertical conveyor that, by moving to different elevations, changes the atmospheric pressure. In this classic demonstration, the floating hydrometer remains at an equilibrium position. Essentially, a hydrometer measures specific gravity of liquids independent of barometric pressure. This is because the change in air pressure is applied to the entire hydrometer flask. The submerged portion of the flask receives a transmitted force through the liquid, thus no portion of the apparatus receives a net force resulting from a change in air pressure. The elevator paradox is a contradictory point between the Newtonian theory of gravitation and Einstein’s basic ideas of Relativity. This is a paradox if the buoyancy of the hydrometer is said to depend on the weight of the liquid that it displaces. At a higher barometric pressure, the liquid occupies a slightly smaller volume, and thus more dense might be considered to have a higher specific gravity. However, the hydrometer also displaces air, and the weight of the liquid and the air are affected equally by elevation.
Картезиандық сүңгуірлер
Картезиандық суға секірушінің ішкі кеңістігі гидрометр сияқты қатаң емес, сондықтан сыртқы ауа қысымының артуы суға секірушідегі ауаны қысып, оның көлемін өзгертеді. Егер суға секірушіні әдеттегі пластикалық бөтелкеге емес, лифттегі колбаға салса, ол ауа қысымының өзгеруіне ден қояды. Сол сияқты, ойыншық шар сияқты серпімді контейнерге де, адамның су астында жүзуге арналған құралдағы (SCUBA) кеуде қуысына да әсер етеді, және мұндай жүйелердің жүзу қабілеті әртүрлі болады. Ал шыны гидрометр қалыпты жағдайдағы қысымда дерлік қатаң болып табылады.
Гидрометр жылдамдатылатын эталондық жүйеде
Лифттің жоғары немесе төмен қарай үдеуі, егер нәтижелік күш төмен бағытталса, гидрометрдің тепе-теңдік нүктесін өзгертпейді. Үдеуге байланысты күш гидрометрге, судың немесе басқа сұйықтықтың бірдей массасына әсер ететіндей әсер етеді.