2018-03-03
Объясните, почему скорость тела, падающего с большой высоты, не превышает определенного установившегося значения?
Решение:
Для тела, падающего в вязкой среде, например в воздухе, выражение второго закона динамики примет вид:
$P - F_{A} - F_{c} = m \frac{dv}{dt}$,
где $P$ — сила тяжести тела, остающаяся почти постоянной; $F_{A}$ — сила Архимеда, величиной которой здесь можно пренебречь; $F_{c} \sim v$ — сила сопротивления воздуха, которая при не слишком больших скоростях пропорциональна по закону Стокса первой степени скорости.
С увеличением скорости левая часть равенства обратится в нуль, тогда ускорение $\frac{dv}{dt} = 0$ и скорость $v = const$. По достижении этого предела тело будет продолжать падение с постоянной скоростью, называемой установившейся.