Решение на момент правки #22224 от , автор igor. Это не текущая версия.

Условие

2.1.39∗. Сила сопротивления жидкости или газа, пропорциональная квадрату скорости движущегося тела, связана с образованием вихрей в среде вблизи поверхности этого тела. Сила сопротивления, пропорциональная скорости движущегося тела, связана с проскальзыванием слоев среды при обтекании ею этого тела. Оба явления происходят одновременно. Почему тем не менее в тех или иных условиях можно принимать во внимание только один какой-либо вид сопротивления? По данным двух предыдущих задач оцените, при каком значении произведения радиуса круглой капли на ее скорость оба вида сопротивления воздуха сравнимы по своему воздействию на движение капли.

Решение

Это связано с числом Ренольца для той или иной ситуации.

Если число Рейнольца , то сила сопротивления пропорционально скорости

Если , то сила сопротивления пропорционально квадрату скорости

NO: Подробнее про числа Ренольца wikipedia.org

Альтернативное решение

Сила сопротивления лобовая по задаче

л

Сила сопротивления из-за вязкости среды по задаче

в

где есть коэффициент, связанный с вязкостью среды.

Рассмотрим случаи.

  • Ясно, что элементарно можем пренебречь вязкостной силой, если выполняется
    лв
    или если их отношение (назовем числом Рейнольдса)
    лв

  • И аналогично можем пренебречь лобовой силой, если выполняется
    лв
    или если их отношение
    лв

  • Оба сопротивления сравнимы по данным двух предыдущих задач при
    лв
    или если их отношение
    лв
    Из предыдущей искомое выражение

    где по решению предыдущей задачи Нсм (тут есть плотность воды).
    Расчет дает
    мс