Тема . Механика. Динамика и Статика

.03 Движение с переменным ускорением

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела механика. динамика и статика
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#31781

Сферическая капля воды падает в воздухе с установившейся скоростью v0   . С какой установившейся скоростью v  будет падать капля воды, имеющая в n  раз большую массу? Считайте, что сферическая форма капли не меняется при увеличении её скорости, а сила сопротивления воздуха пропорциональна площади поперечного сечения и квадрату скорости движения капли. Для справки: объём шара радиусом R  равен      4-  3
V =  3πR   .
(Всеросс., 2014, ШЭ, 10)

Источники: Всеросс., 2014, ШЭ, 10

Показать ответ и решение

По условию

            2
Fсопр = kSV  ,

где k  – некоторый коэффициент пропорциональности.
При установившемся падении

Fсопр = Fтяж = mg

Пусть вначале капли имели площадь сечения S0   и массу m0   . Тогда

m0g  = kS0V 02

Аналогично, для случая с «добавкой»:

m1g  = kS1V 12

По условию m1  = nm0   . Значит, линейные размеры (радиус капель и т.п.) отличаются в 3√ --
  n  раз. Площади сечений относятся как квадраты линейных размеров, т.е. у тяжелой капли площадь сечения в   2∕3
n   раз больше:

S1 =  n2∕3S0

Подставим полученные соотношения в формулы равенства сил:

(
{  m0g =  kS0V 2
              0
(  (nm0  )g =  k(n2∕3S0)V12 .

Поделив уравнения друг на друга, получим

V 21 ∕V02= n1∕3

Отсюда

       √ --
V1 = V0 6n

(Официальное решение ВсОШ)

Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!