平成29年度レポート問題

(お詫び(5月26日) 今日の授業でも言いましたが、前回の授業で半径 a は 8.5 mm と言ったのに2週間の間ずっとこのホームページでは下のように 6.5 mm になっていました。このページを見て 6.5mm でもう計算してしまった方はそのままで結構ですので提出してください。どちらで計算してもらってもいいです。どうもすみませんでした。

でも実際の 6.6 g のビー玉は 8.5 mm なので、これから計算する人は(実験して比べられるので)8.5 mm でやってみてください。)

容器に入った粘性係数 η = 0.80 Pa s, 密度 ρ0 = 1.36 g  cm^{-3} のガムシロップが重力加速度 g = 9.8 m s^{-2} の一様重力場内にあるとする。その中で

半径 a =6.5  8.5 mm,

質量 m = 6.6 g の球状のビー玉が時刻 t = 0 で静止しており、その後ビー玉は重力、浮力、粘性抵抗力 および 慣性抵抗力 を受けて運動するものとする。ビー玉が最初の位置から 20cm 沈んだときのビー玉の速度を有効数字2けたで求めよ。ただし、CD = 0.44 とし、理由を述べた上で粘性抵抗力 まはた 慣性抵抗力のどちらかのみが作用しているとして計算してもよい。また、あらゆる時刻においてビー玉全体がガムシロップに浸っているとし、また容器は底まで 20 cm 以上あるものとする。

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