Question

Капля дождя массой 0.4 г падает вблизи поверхности Земли с постоянной скоростью. Чему равна сила сопротивления, действующая на каплю со стороны воздуха?

Answer 1

Т.к скорость постоянна,то ускорение равно 0.
Значит сумма сил в проекции на ось y будет выглядеть так:
mg-Fсопр=0
т.е сила сопротивления равна силе тяжести
Fсопр=mg=0.0004кг*9.8=0.004Н

Answer 2

Сила сопротивления, действующая на каплю дождя

Сила сопротивления, действующая на каплю дождя, зависит от нескольких факторов, включая форму и размер капли, скорость ее падения и плотность воздуха. Для определения точной силы сопротивления требуется учет этих факторов и применение соответствующих физических законов.

Однако, в данном случае, предполагается, что капля дождя падает с постоянной скоростью и массой 0.4 г. Для такого простого случая можно использовать упрощенную формулу для силы сопротивления, известную как формула Стокса.

Формула Стокса позволяет оценить силу сопротивления, действующую на маленькие частицы, движущиеся в вязкой среде, такой как воздух. Формула Стокса выглядит следующим образом:

F = 6πηrv

где: - F - сила сопротивления, - η - вязкость среды (воздуха), - r - радиус капли, - v - скорость падения капли.

В данном случае, капля дождя падает с постоянной скоростью, поэтому можно сказать, что сила сопротивления, действующая на каплю, равна нулю. Это означает, что воздух не оказывает сопротивление на каплю дождя, и она падает без изменения своей скорости.

Пожалуйста, обратите внимание, что данное упрощение применимо только в случае постоянной скорости падения капли. В реальных условиях, сила сопротивления может оказывать влияние на движение капли дождя, особенно при высоких скоростях падения или для крупных капель.