Задача №20 Стальной шарик падает с постоянной скоростью в сосуде с глицерином

Задача №20

Стальной шарик падает с постоянной скоростью в сосуде с глицерином. Считая, что при числе Рейнольдса справедлива формула Стокса, определить предельный диаметр шарика. Плотность стали , плотность глицерина , динамическая вязкость глицерина .

Дано:

Найти:

Решение:

При установившемся движении шарика в жидкости сила тяжести шарика (рис. 7.3) уравновешивается суммой выталкивающей силы и силы внутреннего трения , тогда или , (7.11)
где — объем шарика.
4
С учетом выражения для объема шарика из (7.11) получим выражение для скорости

Значение числа Рейнольдса для шарика можно рассчитать как

Предельный диаметр шарика будет определяться максимальным значением числа . Поэтому

В результате получим

Ответ.

Эта задача взята со страницы задач по физике с решением:

Решение задач по физике

Возможно эти задачи вам будут полезны:

Задача №18 В горизонтальной трубе переменного сечения течет вода, В трубу впаяны две вертикальные манометрические трубки одинакового сечения (рис.7.1). Разность уровней в манометрических трубках см. Сечения трубы у основания манометрических трубок и . Пренебрегая вязкостью воды, определить ее массу, протекающую через сечение трубы за единицу времени. Плотность воды .

Задача №19 В бочку льется вода. За единицу времени вливается объем воды равный . Чему равен диаметр отверстия в дне бочки, чтобы вода в ней держалась на постоянном уровне ?

Задача №21 Частица массой кг совершает гармонические колебания с периодом . Полная энергия колеблющейся частицы . Определить амплитуду колебаний и наибольшее значение силы , действующей на частицу.

Задача №22 Физический маятник представляет собой тонкий однородный стержень. Определить длину стержня, если частота его колебаний максимальна, когда точка подвеса находится от центра масс на расстоянии .