چه نیروی شناوری و چسبناکی در سقوط آزاد بر روی توپ عمل می کند؟

داشت به شرایطی فکر می کرد که یک ظرف شیشه ای استوانه ای طولانی با مقداری مایع چسبناک در آن دارم. من یک توپ کروی هم با خودم دارم. توپ را با مقداری سرعت اولیه درون مایع درون شیشه می اندازم. درست بعد از آن (قبل از اینکه توپ به سرعت نهایی برسد) سیستم (شیشه با مایع و توپ) را از ارتفاع مشخص رها می کنم.
(الف) در مقایسه با نیروهایی که قبل از سقوط آزاد عمل می کردند ، نیروی متراکم و چسبناک در سقوط آزاد چقدر خواهد بود؟
(ب) آیا اگر توپ (با مقداری سرعت اولیه) را درون شیشه بیندازم و شیشه را به طور همزمان بیندازم ، آیا جواب تغییر خواهد کرد؟
(ج) به نوعی جرات این را پیدا کردم که همراه با شیشه (بدون توپ درون آن) بپرم. حالا ، من توپ را با کمی سرعت در داخل سیلندر قرار داده ام. آیا اکنون جواب تغییر می کند؟ (به یاد داشته باشید که کل سیستم همراه من در سقوط آزاد است).
سعی کردم به سوال خودم اینگونه پاسخ دهم: در همه این موارد فکر می کنم نیروی شناگر صفر خواهد بود. طبق اصل Archimedes ، این مساوی با وزن مایع جابجا شده است. اما ، چون چیزی در سقوط آزاد دارای وزن صفر است ، هیچ وزنی برای مایع جابجا شده وجود ندارد و از این رو هیچ نیروی شناوری روی توپ وجود نخواهد داشت.
از قانون استوک می دانیم که نیروی چسبناک مستقیماً با سرعت توپ در مایع متناسب است. یک قاب مرجع R را در نظر بگیرید که با شتاب g به سمت پایین حرکت می کند. بنابراین ، در همه این شرایط شتاب توپ و استوانه در اثر سقوط آزاد نسبت به R. صفر است. از این رو ، از نظر R ، نیروی چسبناک همان زمانی است که سیستم در حالت استراحت است.
من فقط در این مورد قادر به توضیح در مورد نیروی چسبناک هستم. نیروی چسبناک مردی که روی زمین ایستاده چه قدر خواهد بود؟ من در پاسخ دادن بهسوالات خودم خیلی خوب نیستم ، لطفاً در مورد ایده های خود به من کمک کنید.وقتی می گوییم بی وزنی توپ ، این بدان معنی است که هیچ نیرویی از خارج به توده وارد نمی شود. همیشه جرم دارد و به دلیل اختلاف چگالی (مایع و توپ) باید به سمت پایین سقوط کند. اگر نیروی کشیدن بسیار زیاد است (High viscous) ، در این صورت می بینید که وقتی به سمت پایین می پرید ، توپ در مایع به سمت بالا حرکت می کند. دلیل آن این است که ... به دلیل تفاوت سرعت ترمینال بین شما و توپ درون مایع است. سرعت ترمینال را فقط پس از برخورد توپ به سرعت ترمینال می زنید زیرا هر دو در 2 محیط مختلف حرکت می کنند. سرعت شما در مقایسه با توپی که شروع به حرکت به سمت درپوش می کند بسیار زیاد خواهد بود.چه نیروهایی روی جسمی که از مایع چسبناک می افتد وارد می شوند؟سه نیرو بر روی جسمی که از درون مایع چسبناک می افتد وارد عمل می شوند: وزن آن w ، کشش چسبناک FV و نیروی شناور FB. هنگامی که یک بدن کروی در حال سقوط از طریق یک مایع چسبناک است ، اساساً دو نیرو بر آن وارد می شوند:
وزن ظاهری (جاذبه - نیروی شناوری) - رو به پایین
Viscous Drag (یا نیروی استوک) - به جلو
اولین نیروی در طول حرکت از نظر اندازه و جهت ثابت است.
کشش چسبناک از طرف دیگر به سرعت بستگی دارد و به صورت عمودی به سمت بالا عمل می کند.