Задачи › Сопротивление среды

Шарик в вязкой жидкости

  1. Шарик в вязкой жидкости

    «Шаг в будущее» 2019/20, 9 кл.
    4/10

    Свинцовый шарик объёмом \(0{,}3\) мл опускается в вязкой жидкости с постоянной скоростью \(6{,}5\) м/с. Сила вязкого трения прямо пропорциональна скорости шарика. Коэффициент пропорциональности равен \(0{,}004\) Н\(\cdot\)с/м. Во сколько раз плотность жидкости меньше плотности свинца? Плотность свинца \(11340\) кг/м\(^3\).

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    При постоянной скорости сумма сил, действующих на шарик, равна нулю: сила тяжести уравновешена силой Архимеда и силой вязкого трения.

    Ответ

    В \(4{,}24\) раза.

    Решение

    Уравнение движения шарика с постоянной скоростью \(v\): \[\rho_{\text{ш}} V g = \rho_{\text{ж}} V g + k v.\] Отсюда \[\frac{\rho_{\text{ж}}}{\rho_{\text{ш}}} = 1 - \frac{k v}{\rho_{\text{ш}} V g} = 1 - \frac{0{,}004\cdot 6{,}5}{11340\cdot 0{,}3\cdot 10^{-6}\cdot 10} \approx 0{,}236.\] Обратное отношение \(\dfrac{\rho_{\text{ш}}}{\rho_{\text{ж}}} \approx 4{,}24\).

    Ответ: \(4{,}24\).

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи