В восходящем потоке воздуха, скорость которого 2 см/с, находится пылинка, имеющая форму шарика диаметром 0,01 мм Опускается или поднимается ...
Условие:
Решение:
Для определения того, будет ли пылинка подниматься или опускаться в воздухе, мы можем использовать закон Архимеда. Закон Архимеда гласит, что на тело, погруженное в жидкость или газ, действует поднимающая сила, равная весу вытесненной этим телом жидкости или газа.
Для начала, нам нужно определить плотность пылинки. Плотность (ρ) определяется как отношение массы (m) к объему (V): ρ = m/V.
Для пылинки, плотность равна 2,3 г/см³. Поскольку пылинка имеет форму шарика, мы можем использовать формулу для объема шара: V = (4/3)πr³, где r - радиус шара.
Диаметр пылинки составляет 0,01 мм, поэтому радиус будет равен половине диаметра: r = 0,01 мм / 2 = 0,005 мм = 0,000005 м.
Теперь мы можем рассчитать объем пылинки: V = (4/3)π(0,000005 м)³ = 5,24 x 10^-20 м³.
Масса пылинки (m) будет равна плотности (ρ) умноженной на объем (V): m = ρV = 2,3 г/см³ x 5,24 x 10^-20 м³ = 1,2 x 10^-19 г.
Теперь, чтобы определить, будет ли пылинка подниматься или опускаться в воздухе, мы сравним ее плотность с плотностью воздуха. Плотность воздуха при нормальных условиях составляет около 1,2 г/л.
Поскольку плотность пылинки (2,3 г/см³) больше плотности воздуха (1,2 г/л), пылинка будет подниматься в воздухе. Это происходит из-за того, что плотность пылинки больше, чем плотность воздуха, и под действием закона Архимеда, пылинка будет испытывать поднимающую силу, превышающую силу тяжести.
