В средние века не было ясного представления о работе и измерении ее. Зато отношение между выигрышем в силе и потерей в скорости было известно. На него и указывали вдумчивые инженеры и исследователи. Знаменитый основатель механики Галилео Галилей также не мимо загадки выигрыша в силе. Еще в юности он написал небольшое сочинение о простых машинах. В нем он убедительно доказывал, что рычаг, подвижный блок и вообще машины, выигрывая в силе, теряют в скорости, то есть не дают выигрыша в работе. Но рядовые техники средневековья еще предавались бесплодным размышлениям о причине выигрыша в силе. Подобно древним, они были уверены, что, пользуясь машинами, им удается «обмануть природу» . Это заблуждение толкнуло изобретателей на ложный путь, когда перед ними возникла задача отыскать удобный и дешевый двигатель.
Допустим в пузырьках содержится идеальный газ - воздух. Про температуру ничего не сказано, будем считать её постоянной. Тогда по закону Бойля-Мариотта произведение давления газа на объём - величина постоянная. Давление с глубиной возрастает так P = Pатм + ро*g*h, где ро - плотность воды, h - глубина. Пусть Vпов - объём пузырька на поверхности, Vглуб - на глубине Составим равенство Pатм*Vпов = (Pатм + ро*g*h)*Vглуб Или Vпов/Vглуб = (Pатм + ро*g*h) / Pатм = 1 + ро*g*h / Pатм Форма пузырька - шар. Его объём пропорционален кубу радиуса, а точнее V = (4пи/3)R^3 Тогда (Rпов/Rглуб) ^3 = 1 + ро*g*h / Pатм Нам дано, что Rпов/Rглуб = 2, значит 1 + ро*g*h / Pатм = 8 ро*g*h / Pатм = 7 Отсюда выразим h = 7Pатм / ро*g = 7*10^5 Па/ (1000 кг/м^3 * 9,81 м/с^2) Получаем 71,36 метров
