3.5.9. Сила сопротивления в жидкой или газообразной среде при небольших скоростях движения пропорциональна скорости тела и направлена против нее: f = −bv. Как зависит рассеиваемая при движении тела мощность от его скорости?
Решение
Сила сопротивления среды: $$\vec{f} = -b \vec{v}\$$ где $b$ — коэффициент сопротивления, $\vec{v}$ — скорость тела.
Рассмотрим малую работу $\Delta A$, совершаемую силой сопротивления за малый промежуток времени $\Delta t$: $$\Delta A = \vec{f} \cdot \Delta \vec{r}$$ где $\Delta \vec{r}$ — элементарное перемещение тела.
Так как $\Delta \vec{r} = \vec{v} \Delta t$, то: $$\Delta A = \vec{f} \cdot \vec{v} \Delta t$$
Подставляем выражение для силы: $$\Delta A = (-b \vec{v}) \cdot \vec{v} \Delta t = -b (\vec{v} \cdot \vec{v}) \Delta t = -b v^2 \Delta t$$