26. Странные капли и автомобиль - Физика вокруг нас - 2019 <!--if(Фестивали, конкурсы)-->- Фестивали, конкурсы<!--endif--> - Фотоальбомы - Официальный сайт школы №1 им. А.С. Попова г. Удомли
Странные капли и автомобиль. (Качественная задача) Водитель заметил, что капли дождя на лобовом стекле при движении машины ведут себя по-разному: одни сползают вниз, а другие под напором встречного ветра ползут вверх (машина движется, а дворники" не работают). Но ветер для всех капель один и тот же; в чём разница?
Решение: Разница в размере капель. Вертикальная составляющая силы, действующая на каплю, складывается из компоненты, обусловленной встречным потоком воздуха (направлена вверх) и силой тяжести (направлена вниз). Первая компонента примерно пропорциональна площади капли (на самом деле площади сечения капли, перпендикулярного потоку воздуха, но это не очень важно), а вторая — массе, а значит, объёму. То есть первая растёт как квадрат линейных размеров, а вторая — как куб. Понятно, что найдётся такая скорость машины (следовательно, встречного потока воздуха), при которой крупные капли сползают вниз, а мелкие ползут вверх. Капли, падающие с верху, могут некоторое время по инерции двигаться вниз, а затем под действием силы трения о поток воздуха, развернуться. Многие школьники написали, что перед лобовым стеклом движущегося автомобиля создаются хаотические турбулентные вихри, беспорядочно двигающие капли в разные стороны. Такой ответ нельзя признать полностью правильным. Все современные автомобили спроектированы таким образом, чтобы избежать образования этих вихрей, в противном случае, например, эксплуатация такого автомобиля в зимнее время станет невозможной — лобовое стекло тут же залепит снегом.
Администрации Удомельского городского округа
