Задачи и вопросы по физике > Платный новый вопрос
Шарик, изготовленный из материала с плотностью
(1/1)
Антон Огурцевич:
3. Шарик, изготовленный из материала с плотностью ρ1, равномерно падает в вязкой жидкости с плотностью ρ2 с некоторой скоростью. Снизу равномерно поднимается воздушный пузырёк такого же размера. Сила сопротивления в обоих случаях прямо пропорциональна скорости. Чему равно отношение скорости шарика к скорости пузырька? Сделать рисунок.
Сергей:
Решение.
Покажем все силы которые действуют на шарик (Рис. 1) и пузырек воздуха (Рис. 2), равнодействующая этих сил равно нулю.
Определим скорость шарика \[ \begin{align}
& {{{\vec{F}}}_{A}}+{{{\vec{F}}}_{TP}}+m\cdot \vec{g}=0.Oy:{{F}_{A}}+{{F}_{TP}}-m\cdot g=0(1),{{F}_{TP}}=\alpha \cdot {{\upsilon }_{1}}(2),{{F}_{A}}+\alpha \cdot {{\upsilon }_{1}}-m\cdot g=0, \\
& \alpha \cdot {{\upsilon }_{1}}=m\cdot g-{{F}_{A}},{{\upsilon }_{1}}=\frac{m\cdot g-{{F}_{A}}}{\alpha }. \\
& m={{\rho }_{1}}\cdot V(3),{{F}_{A}}={{\rho }_{2}}\cdot g\cdot V(4),{{\upsilon }_{1}}=\frac{{{\rho }_{1}}\cdot V\cdot g-{{\rho }_{2}}\cdot g\cdot V}{\alpha }, \\
& {{\upsilon }_{1}}=\frac{V\cdot g\cdot ({{\rho }_{1}}-{{\rho }_{2}})}{\alpha }(5). \\
\end{align} \]Определим скорость пузырька воздуха. Учитываем, что его масса равна нулю\[ \begin{align}
& {{{\vec{F}}}_{A}}+{{{\vec{F}}}_{TP}}=0.Oy:{{F}_{A}}-{{F}_{TP}}=0(6),{{F}_{TP}}=\alpha \cdot {{\upsilon }_{2}}(7),{{F}_{A}}=\alpha \cdot {{\upsilon }_{2}},{{\upsilon }_{2}}=\frac{{{F}_{A}}}{\alpha }. \\
& {{F}_{A}}={{\rho }_{2}}\cdot g\cdot V(8),{{\upsilon }_{2}}=\frac{{{\rho }_{2}}\cdot g\cdot V}{\alpha }(9). \\
\end{align} \]Определим, чему равно отношение скорости шарика к скорости пузырька \[ \frac{{{\upsilon }_{1}}}{{{\upsilon }_{2}}}=\frac{\frac{V\cdot g\cdot ({{\rho }_{1}}-{{\rho }_{2}})}{\alpha }}{\frac{V\cdot g\cdot {{\rho }_{2}}}{\alpha }}=\frac{{{\rho }_{1}}-{{\rho }_{2}}}{{{\rho }_{2}}}(10).
\]Оплатите 3,0 руб.
Антон Огурцевич:
Серёжа спасибо огромное за грамотные и исчерпывающие решения я оплатил эту задачку)
Навигация
Перейти к полной версии