2.1.38. Сила сопротивления воздуха, действующая на капли тумана, пропорциональна произведению радиуса на скорость: $f = \gamma rv$. Капли радиуса $r = 0.1 \,мм$, падая с большой высоты, у земли имеют скорость около $1 \,м/с$. Какую скорость будут иметь капли, радиус которых в два раза меньше? в десять раз меньше?
Какие капли, крупные или мелкие, падают на землю с большей скоростью?
Оцените скорость капли радиуса $r = 1 \,мм$ при падении ее с большой высоты.
Решение
Силы действующие на каплю
На падающую каплю действуют две силы: постоянная сила тяжести, ускоряющая движение капли, и сила сопротивления воздуха, замедляющая ее движение и растущая с ростом скорости капли. Сила сопротивления воздуха растет до тех пор, пока она не стапет равной силе тяжести. Дальше прекращается изменение скорости, и падение капель происходит с постоянной скоростью.
Запишем уравнение через длительный промежуток времени: