1.4.17. Идет отвесный дождь. Скорость капель $u$. По асфальту со скоростью $v$ скользит мяч. Во сколько раз за один и тот же промежуток времени на него попадает больше капель, чем на такой же, но неподвижный мяч? Изменится ли ответ, если мяч не круглый
Решение
На неподвижный мяч за время $t$ падают все те капли, которые находятся в цилиндре высотой $ut$ и площадью основания $S_1$, равной площади центрального сечения мяча, перпендикулярного $u$. То есть в первом случае
$$N_1 = utS_1$$
Во втором случае, перейдем в СО катящегося мяча, тогда капли падают на него со скоростью
$$u_1 = \sqrt{u^2 + v^2}$$
$$N_2 = u_1 t S_2,$$
где $S_2$ равна площади центрального сечения мяча, перпендикулярного $u_1$. Для мяча-шара $S_1 = S_2 = S$, и тогда