2019-11-25
Под открытым водопроводным краном стоит наполняющаяся водой ванночка. В ванночку под струю воды помещают легкий шарик. Останется ли шарик под струей?
Решение:
Пусть, центр шарика слегка сместился относительно, оси струи. На шарик, под струей воды действуют со стороны струи две силы: сила давления, направленная к, центру шарика и стремящаяся вытолкнуть шарик из-под струи, и сила трения, направленная по касательной, и стремящаяся вращать, шарик. Так как шарик, частично погружен в воду, между шариком, и водой, действуют, силы вязкости, вращение шарика вызовет его качение в сторону струи. При достаточно больших отклонениях центра шарика от оси струи горизонтальная составляющая силы давления уменьшается а действие трения увеличивается. Поэтому шарик будет возвращаться под струю. Таким образом, шарик будет колебаться под струей. При слабой струе возвращающие силы будут слабы, колебания шарика будут происходить, медленнее и с большей амплитудой. Если амплитуда колебаний превысит радиус, то он выскочит из-под струи.