Darmowe konto pozwoli wrócić do niego później.

Na wykresie oznaczono wybrane punkty: $A$, $B$, $C$, $D$, $E$, $F$. Ruch kropli opisujemy w układzie odniesienia związanym z ziemią i zakładamy, że jest to układ inercjalny.

Do analizy zagadnienia przyjmij uproszczony model zjawiska, w którym:

• podczas opadania kropli działają na nią dwie siły: siła oporu powietrza $\vec{F}_o$ oraz siła grawitacji $\vec{F}_g$ (pomijamy siłę wyporu aerostatycznego)

• kropla jest kulą o promieniu $R$, a jej masa się nie zmienia

• wartość siły oporu działającej na kroplę wyraża się wzorem: $F_o = k\rho_p S v^2$, gdzie $k$ jest pewnym współczynnikiem, $\rho_p$ jest gęstością powietrza, $S$ jest polem przekroju poprzecznego przez środek kropli, $v$ jest wartością prędkości kropli

• ruch kropli od chwili $t_D$ traktujemy jako jednostajny prostoliniowy, czyli przyjmij, że część $DF$ wykresu jest poziomym odcinkiem.

Punkt $K$ na diagramach 1.–2. reprezentuje kroplę. Długość boku kratki na każdym diagramie odpowiada umownej jednostce siły. Na diagramach 1.–2. narysowano siłę grawitacji działającą na kroplę, natomiast nie narysowano siły oporu $\vec{F}_o$.

Na diagramie 1. narysuj i oznacz siłę oporu $\vec{F}_{oE}$ przyłożoną w punkcie $K$, działającą na kroplę w chwili $t_E = 3,6$ s. Na diagramie 2. narysuj i oznacz siłę oporu $\vec{F}_{oB}$ przyłożoną w punkcie $K$, działającą na kroplę w chwili $t_B = 0,4$ s.

Zachowaj odpowiednie kierunki, zwroty oraz dokładne długości wektorów, odpowiadające wartościom tych sił. Wykorzystaj fakt, że wartość siły oporu jest wprost proporcjonalna do kwadratu wartości prędkości kropli: $F_o \propto v^2$.

Diagram 1. ($t_E = 3,6$ s)

Diagram 2. ($t_B = 0,4$ s)