Правка разделов «Условие», «Решение:тимтимти»
ru/2.1.38.md
+2 −3
| @@ -1,4 +1,4 @@ | |||
| − | |||
| + | ### Условие: | ||
| $2.1.38.$ 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? | |||
| тимтимти падении ее с большой высоты. | |||
| ### Решение:тимтимти | |||
|  | |||
| 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: | |||
| @@ -17,8 +17,7 @@Решение:тимтимти | |||
| $$ | |||
| mg=\\gamma rv\\tag{1} | |||
| $$ | |||
| − | \\pi | ||
| − | mg=\\gamma rv\\tag{1} | ||
| + | |||
| Найдем $m$ через объем $V$: | |||
| $$ | |||
| m=\\rho V=\\frac{4}{3} \\rho\\pi r^3 | |||
| $$ | |||
| И подставим в $(1)$: | |||
| $$ | |||
| \\frac{4}{3} \\rho\\pi r^3 g=\\gamma rv | |||
| $$ | |||
| Отсюда: | |||
| $$ | |||
| v = \\frac{4}{3} \\frac{\\rho\\pi g}{\\gamma} \\cdot r^2 =\\alpha r^2\\tag{2} | |||
| $$ | |||
| $$ | |||
| \\alpha = \\frac{4}{3} \\frac{\\rho\\pi g}{\\gamma} =\\frac{v}{r^2}=10^8 \\,\\frac{1}{м \\cdot с} | |||
| $$ | |||
| Подставлем и находим ответ | |||
| $$ | |||
| v(\\frac{r}{2}) = \\alpha\\frac{r^2}{4}=0.25\\, м/с | |||
| $$ | |||
| $$ | |||
| v(\\frac{r}{10}) = \\alpha\\frac{r^2}{100}=0.01\\, м/с | |||
| $$ | |||
| #### Ответ: | |||
| $$ | |||
| v_1 \\approx 0.25 \\,м/с; | |||
| $$ | |||
| $$ | |||
| v_2 \\approx 0.01 \\,м/с | |||
| $$ | |||
| ещё строк без изменений 42 | |||
| @@ -1,4 +1,4 @@ | |||
| ### Условие: | |||
| $2.1.38.$ 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? | $2.1.38.$ 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? | Какие капли, крупные или мелкие, падают на землю с большей скоростью? | ||
| тимтимти падении ее с большой высоты. | тимтимти падении ее с большой высоты. | ||
| ### Решение:тимтимти | ### Решение:тимтимти | ||
|  |  | ||
| 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. | 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: | Запишем уравнение через длительный промежуток времени: | ||
| @@ -17,8 +17,7 @@Решение:тимтимти | |||
| $$ | $$ | ||
| mg=\\gamma rv\\tag{1} | mg=\\gamma rv\\tag{1} | ||
| $$ | $$ | ||
| \\pi | |||
| mg=\\gamma rv\\tag{1} | |||
| Найдем $m$ через объем $V$: | Найдем $m$ через объем $V$: | ||
| $$ | $$ | ||
| m=\\rho V=\\frac{4}{3} \\rho\\pi r^3 | m=\\rho V=\\frac{4}{3} \\rho\\pi r^3 | ||
| $$ | $$ | ||
| И подставим в $(1)$: | И подставим в $(1)$: | ||
| $$ | $$ | ||
| \\frac{4}{3} \\rho\\pi r^3 g=\\gamma rv | \\frac{4}{3} \\rho\\pi r^3 g=\\gamma rv | ||
| $$ | $$ | ||
| Отсюда: | Отсюда: | ||
| $$ | $$ | ||
| v = \\frac{4}{3} \\frac{\\rho\\pi g}{\\gamma} \\cdot r^2 =\\alpha r^2\\tag{2} | v = \\frac{4}{3} \\frac{\\rho\\pi g}{\\gamma} \\cdot r^2 =\\alpha r^2\\tag{2} | ||
| $$ | $$ | ||
| $$ | $$ | ||
| \\alpha = \\frac{4}{3} \\frac{\\rho\\pi g}{\\gamma} =\\frac{v}{r^2}=10^8 \\,\\frac{1}{м \\cdot с} | \\alpha = \\frac{4}{3} \\frac{\\rho\\pi g}{\\gamma} =\\frac{v}{r^2}=10^8 \\,\\frac{1}{м \\cdot с} | ||
| $$ | $$ | ||
| Подставлем и находим ответ | Подставлем и находим ответ | ||
| $$ | $$ | ||
| v(\\frac{r}{2}) = \\alpha\\frac{r^2}{4}=0.25\\, м/с | v(\\frac{r}{2}) = \\alpha\\frac{r^2}{4}=0.25\\, м/с | ||
| $$ | $$ | ||
| $$ | $$ | ||
| v(\\frac{r}{10}) = \\alpha\\frac{r^2}{100}=0.01\\, м/с | v(\\frac{r}{10}) = \\alpha\\frac{r^2}{100}=0.01\\, м/с | ||
| $$ | $$ | ||
| #### Ответ: | #### Ответ: | ||
| $$ | $$ | ||
| v_1 \\approx 0.25 \\,м/с; | v_1 \\approx 0.25 \\,м/с; | ||
| $$ | $$ | ||
| $$ | $$ | ||
| v_2 \\approx 0.01 \\,м/с | v_2 \\approx 0.01 \\,м/с | ||
| $$ | $$ | ||
| ещё строк без изменений 42 | |||