Почему в начале падения в жидкости шарик движется ускоренно, а затем – равномерно

Рассмотрим свободное падение сферического тела (шарика)

в неподвижной жидкости. На шарик действуют три силы:

– сила тяжести

(2),

где ρш - плотность

материала шарика;

– сила Архимеда

(3),

где ρж - плотность

жидкости;

– сила сопротивления

(4),

где υ – скорость

прилегающего к шарику слоя

жидкости, равная скорости

падения шарика.

Как видно из выражений (2) – (4), модули силы тяжести и

выталкивающей силы постоянны, а модуль силы сопротивления

пропорционален скорости падения шарика. Поэтому в начале

своего падения в жидкости шарик движется ускоренно, так как

сумма сил Архимеда и Стокса меньше силы тяжести, а затем

наступает момент, когда силы уравновешивают друг друга