ЯсноПонятно24

Для того чтобы движение шарика в глицерине стало равномерным сразу же после броска, необходимо, чтобы шарик начал двигаться со скоростью, при которой сила сопротивления жидкости равна силе тяжести, действующей на шарик.

Из результатов лабораторной работы известно, что для шарика диаметром 3,15 мм в глицерине сила сопротивления будет равна примерно 0,0003 Н при скорости порядка 0,1 м/с.

Сила тяжести, действующая на шарик, равна его весу, который можно рассчитать по формуле: F = m * g, где m - масса шарика, g - ускорение свободного падения.

Массу шарика можно найти, зная его плотность и объем: m = ρ * V, где ρ - плотность материала шарика, V - объем шарика.

Для свинцового шарика с плотностью около 11,34 г/см³ и диаметром 3,15 мм объем будет равен примерно 0,013 см³, а масса - примерно 0,147 г.

Ускорение свободного падения g принимаем равным 9,81 м/с².

Таким образом, сила тяжести, действующая на шарик, будет примерно равна 0,00144 Н.

Теперь найдем высоту, с которой нужно бросить шарик, чтобы его скорость при падении была равна 0,1 м/с. Для этого воспользуемся законом сохранения энергии:

m * g * h = 0,5 * m * v²,

где h - искомая высота, v - скорость шарика при падении.

Подставляем известные значения:

0,147 * 9,81 * h = 0,5 * 0,147 * (0,1)²,

1,44 * h = 0,0003675,

h ≈ 0,000255 м или 0,255 мм.

Таким образом, шарик нужно бросить с высоты около 0,255 мм над поверхностью глицерина, чтобы его движение сразу же стало равномерным.