§ 61. ПАДЕНИЕ ТЕЛА В ГАЗЕ ИЛИ В ЖИДКОСТИ

Интересным случаем прямолинейного движения тела под действием двух сил является падение тела в газе или в жидкости. В этом случае на тело действуют сила тяжести и сила сопротивления газа или жидкости, с которой мы ознакомились в § 48.

Если пренебречь всеми другими силами, то можно считать, что в тот момент, когда начинается падение тела на него действует только сила тяжести Сила же сопротивления отсутствует. Но как только начнется движение тела, появится сила сопротивления — сила жидкого трения, которая растет вместе со скоростью и направлена против нее.

Раз сила тяжести остается постоянной, а направленная в противоположную сторону сила сопротивления растет с увеличением скорости тела, непременно настанет момент, когда их абсолютные значения станут равными друг другу. Как только это произойдет, равнодействующая обеих сил станет равной нулю. Нулю станет равным и ускорение тела, и тело начнет двигаться с постоянной скоростью. Так, например, парашютист довольно скоро после прыжка с самолета начинает падать с постоянной скоростью; с постоянными скоростями падают снежинки и дождевые капли.

Если тело падает в жидкости, нужно учитывать еще одну силу, тоже направленную вверх, архимедову силу. Так как эта сила постоянна и не зависит от скорости, то она не мешает установлению равномерного движения падающего тела.

Движение тела в жидкости с постоянной скоростью можно наблюдать на простом опыте. Стеклянную трубку длиной примерно 1 м закрывают снизу пробкой и наполняют доверху водой или глицерином. Затем в жидкость опускают стальной шарик (рис. 143). Легко убедиться, что шарик падает в жидкости равномерно. Это можно увидеть, если на поверхность трубки нанести краской деления и заметить расстояния, проходимые шариком за равные промежутки времени, отсчитываемые по ударам метронома.