ГДЗ по физике 10 класс Мякишев, номер §54 Обс 1

§ Обс Шарик в восходящем потоке воздуха

Обсудите, почему в потоке воздуха, движущемся вертикально вверх, шарик может находиться в равновесии. При каких скоростях это возможно?

Решение

На шарик действует сила тяжести , направленная вниз. Восходящий воздух оказывает на него направленную вверх силу: поток передаёт шарику импульс и сопротивляется его движению относительно воздуха. В воздухе действует и небольшая выталкивающая сила по закону Архимеда из § .
Для равновесия сумма направленных вверх сил должна равняться силе тяжести: . При слишком слабом потоке левая часть меньше , и шарик опускается. При слишком сильном она больше , и шарик поднимается. Следовательно, существует подходящая скорость потока, при которой силы уравновешены.
Числовое значение этой скорости нельзя получить из одного только условия: оно зависит от массы и размеров шарика, плотности воздуха и формы потока. Если шарик сдвигается вбок, разность скоростей воздуха по его сторонам по закону Бернулли может создавать возвращающую силу, помогая удерживать шарик в струе.

Ответ

Шарик может висеть в потоке, когда направленные вверх силы потока и Архимеда вместе равны его весу: . Требуемая скорость зависит от шарика и воздуха.

Помогло?

Номер §54 Обс 1