3. Один из двух цилиндров одинакового размера пуст, а другой наполнен водой. В них с одинаковой высоты бросают два одинаковых металлических шарика. а) Нарисуйте силы, действующие на шарики, движущиеся в воздухе и в воде. б) Шарик падает на дно ёмкости с водой позже. Можно ли, исходя из этого наблюдения, сравнить силы сопротивления воздуха и воды, действующие на шар? Обоснуйте свой ответ.

а) Шарик падает вниз. На него действует сила тяжести вниз, а силы сопротивления среды направлены вверх. В воде дополнительно действует направленная вверх сила Архимеда.

Шарик 1 в воздухе: сила тяжести ↓, сопротивление воздуха ↑. Шарик 2 в воде: сила тяжести ↓, сопротивление воды ↑, сила Архимеда ↑.

б) Само по себе более позднее падение шарика в воде не позволяет сравнить силы сопротивления воздуха и воды. На движение в воде влияет не только сопротивление воды, но и направленная вверх сила Архимеда; кроме того, шарики могут двигаться с разной скоростью, от которой зависит сопротивление.