Question

Металлическая дробинка погружаясь в воду, движется с постоянной скоростью. Найдите работу силы сопротивления воды на пути 20 см.Радиус дробинки 3 мм, ее плотность 8000 кг/м3, а плотность воды 1000 кг/м3. Ускорение свободного падения примите равным g=10 м/с2

Answer 1

Fтр=mg-Fa,  Fа-сила Архимеда
Работа силы сопротивления(трения) Aтр=S*Fтр, S-пройденный путь
m=ρV=ρ4πR³/3
Aтр=4gSπR³/3(ρ-ρв)=158256*10⁻⁸≈158*10⁻⁵(Дж)

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать формулу для силы сопротивления воды:

F = 6πηrv

Где F - сила сопротивления, η - коэффициент вязкости воды, r - радиус дробинки, v - скорость движения дробинки.

Первым делом найдем скорость движения дробинки. Поскольку она движется с постоянной скоростью, то можем использовать формулу для постоянного движения:

v = s / t

где s - расстояние, которое преодолевает дробинка (20 см), t - время, за которое она преодолевает это расстояние.

Теперь найдем время, за которое дробинка преодолевает расстояние 20 см. Для этого воспользуемся формулой для времени падения:

t = sqrt(2s / g)

где s - расстояние, g - ускорение свободного падения.

Подставим известные значения:

t = sqrt(2 * 0.2 / 10) = sqrt(0.04) = 0.2 с

Теперь найдем скорость:

v = 0.2 / 0.2 = 1 м/c

Теперь можем найти силу сопротивления воды:

F = 6π * 0.001 * 0.003 * 1 = 0.018π Н ≈ 0.056 Н

Таким образом, сила сопротивления воды на пути 20 см для данной металлической дробинки составляет примерно 0.056 Н.