5. Какие силы действуют на шарик, падающий в жидкости, как они определяются?

На падающий в жидкости шарик действуют три основные силы:

• Сила тяжести, направленная вниз: \(F_g=mg=\rho_{ш}Vg\), где \(\rho_{ш}\) — плотность шарика, \(V\) — его объём.
• Выталкивающая сила Архимеда, направленная вверх: \(F_A=\rho_{ж}Vg\), где \(\rho_{ж}\) — плотность жидкости.
• Сила сопротивления вязкой жидкости, направленная против движения. Для небольшого шарика при ламинарном обтекании она определяется законом Стокса: \(F_{с}=6\pi\eta rv\), где \(r\) — радиус шарика, \(v\) — его скорость.

Последняя формула применима при выполнении условий закона Стокса, в частности при малом числе Рейнольдса.