Нарисуй падающую каплю и подумай, откуда у неё уходит тепло и какой промежуток времени она проводит в полёте.

Запиши время свободного падения в башни высоты и запиши уравнение теплового баланса между отданной теплотой и теплотой кристаллизации: количество тепла, отданное за время , равно массе капли, умноженной на удельную теплоту кристаллизации.

1. Вычисли время падения через (свободное падение без сопротивления).
2. Запиши отданную каплей теплоту как , где — площадь поверхности шара.
3. Запиши требуемую для кристаллизации теплоту как , подставив объём шара и массу через плотность.
4. Приравняй выражения для и выразите из полученной системы.

Учти, что скорость капли сначала растёт, а затем достигает установившегося значения — раздели путь на участок разгона и участок равномерного движения.

Моделируй движение как два участка: равноускоренный до скорости и затем равномерный; используй тепловой баланс за полное время полёта и уравнение равновесия сил при установившейся скорости (II закон Ньютона для равновесия веса и силы сопротивления).

1. Запиши геометрическое разбиение пути: , где для разгона , а для равномерного движения .
2. Вырази общее время полёта через и : .
3. Запиши тепловой баланс и уравнение баланса сил при установившемся движении .
4. Используя эти уравнения, выразите из полученной системы (с учётом того, что определяется уравнением баланса сил).