Учитывая, что воздушный поток движется вверх со скоростью 2 см/с, возникнет ли подвеска или подъем пылинки диаметром

Предмет вопроса: Движение пылинки в воздушном потоке.

Инструкция: Для того чтобы понять, будет ли пылинка подниматься или оставаться в воздушном потоке, необходимо рассмотреть силы, действующие на нее. В данной задаче нужно учитывать две силы: силу гравитации и силу сопротивления воздуха.

Сила гравитации стремится опустить пылинку вниз, а сила сопротивления воздуха будет стремиться уравновесить или превзойти силу гравитации и поднимать ее вверх.

Степень силы сопротивления воздуха зависит от скорости движения пылинки и ее размера. В данной задаче предполагается, что движение воздуха вокруг пылинки является ламинарным, что означает, что скорость воздушного потока постоянна.

Для определения условий подъема или опускания пылинки в воздушном потоке можно использовать закон Стокса, который связывает скорость падения пылинки с ее размерами, плотностью и вязкостью среды.

Применяя закон Стокса к данной задаче и учитывая данные о диаметре пылинки и ее плотности, можно определить, поднимется ли она в воздушном потоке или останется на месте.

Демонстрация: Для решения данной задачи, необходимо использовать формулу Стокса:

v = (2/9) * (g * r^2 * (ρ1 - ρ2)) / n

где:
v - скорость падения пылинки,
g - ускорение свободного падения (9,8 м/с²),
r - радиус пылинки (0,005 мм),
ρ1 - плотность пылинки (2,3 г/см³),
ρ2 - плотность воздуха (1,2 г/см³),
n - коэффициент вязкости воздуха (1,82 * 10^-5 Па * с).

Подставив данные в формулу, можно определить скорость падения пылинки. Если скорость падения больше нуля, то пылинка будет подниматься в воздушном потоке, иначе она останется на месте.

Совет: Чтобы лучше понять концепцию этой задачи, рекомендуется изучить закон Стокса и принципы движения тел в вязкой среде.

Задача на проверку: Плотность пылинки изменяется до значения 2,5 г/см³. Как это повлияет на скорость ее подъема в воздушном потоке?