Задача №8
Два одинаковых шарика связаны невесомой нитью, перекинутой через невесомый блок, причем один из шариков погружен в сосуд с жидкостью (рис. 3.2). С какой установившейся скоростью будут двигаться шарики, если известно, что установившаяся скорость падения одиночного шарика в той же жидкости равна
? Сила сопротивления жидкости пропорциональна скорости. Плотность жидкости
плотность материала шариков
.

Дано.
Найти:
Решение:
При свободном падении шарика в сосуде на него действуют сила Архимеда , сила сопротивления движению
и сила тяжести
(рис. 3.2, а). Если шарик движется с неизменной (установившейся) скоростью, то векторная сумма сил, действующих на шарик:
Сила сопротивления пропорциональна скорости, поэтому ее модуль

где — коэффициент пропорциональности.
Сила Архимеда определяется по формуле

где — плотность жидкости:
— объем шарика, погруженного в жидкость.

где — плотность материала шарика.
Из (3.6) следует, что коэффициент пропорциональности

При установившемся движении связанных шариков векторные суммы сил, действующих на левый и правый шарики, будут (рис. 3.2, б)


Тогда в проекциях на ось уравнения (3 8)-(3.9) с учетом (3.4), (3.5) и (3.7) можно переписать как


Решая совместно уравнения (3.10) и (3.11), находим величину’ установившейся скорости
Ответ:
Эта задача взята со страницы задач по физике с решением:
Возможно эти задачи вам будут полезны: