Почему капли на лобовом стелке движуться по -разному?
Водитель заметил, что капли дождя на лобовом стекле при движении автомобиля ведут себя по-разному: одни сползают вниз, а другие под напором встречного ветра ползут вверх( машина движется, а дворники не работают). Но ветер для всех капель один и тот же. В чем разница?"
Вот такой ответ дал искусственный интеллект только что:
Разница в поведении капель дождя на лобовом стекле автомобиля объясняется их **размерами, формой и адгезией** (способностью прилипать к стеклу). Рассмотрим основные факторы, влияющие на движение капель:
1. **Масса капли**:
- Большие капли имеют больше массы, поэтому под действием силы тяжести они легче "преодолевают" встречный поток воздуха и сползают вниз.
- Маленькие капли имеют меньшую массу, поэтому аэродинамическое сопротивление (встречный поток воздуха) может перевешивать действие силы тяжести, заставляя каплю ползти вверх.
2. **Адгезия капли к стеклу**:
- Если капля сильно прилипает к стеклу (высокая адгезия), встречный поток воздуха действует на неё сильнее, заставляя двигаться вверх.
- Слабая адгезия позволяет капле легче "отрываться" и стекать вниз под действием силы тяжести.
3. **Скорость автомобиля**:
- Чем выше скорость автомобиля, тем сильнее встречный поток воздуха. При достаточно высокой скорости этот поток может "пересилить" гравитацию даже для более крупных капель.
4. **Угол наклона лобового стекла**:
- Наклон стекла влияет на то, как распределяются силы. На более вертикальном стекле сила тяжести будет играть более заметную роль, а на стекле с сильным наклоном аэродинамическое сопротивление будет превалировать.
5. **Форма капли**:
- Капли с более плоской формой (распластавшиеся по стеклу) имеют большую площадь, подвергающуюся воздействию ветра, поэтому их легче "сдувает" вверх.
- Капли с более сферической формой (меньшая площадь контакта с ветром) легче скатываются вниз.
Таким образом, каждая капля находится под воздействием трёх основных сил: силы тяжести, силы трения (адгезии) и аэродинамической силы. Баланс этих сил определяет, куда и как будет двигаться капля на стекле автомобиля.
===
А вот официальное решение из книжки:
Задача по физике - 5543 ГЛАВНАЯ » РЕШЕБНИК 2017-12-02
Водитель заметил, что капли дождя на лобовом стекле при движении машины ведут себя по-разному: одни сползают вниз, а другие под напором встречного ветра ползут вверх (машина движется, а дворники" не работают). Но ветер для всех капель один и тот же; в чём разница?
Решение: Разница в размере капель. Вертикальная составляющая силы, действующая на каплю, складывается из компоненты, обусловленной встречным потоком воздуха (направлена вверх) и силой тяжести (направлена вниз). Первая компонента примерно пропорциональна площади капли (на самом деле площади сечения капли, перпендикулярного потоку воздуха, но это не очень важно), а вторая — массе, а значит, объёму. То есть первая растёт как квадрат линейных размеров, а вторая — как куб. Понятно, что найдётся такая скорость машины (следовательно, встречного потока вохдуха), при которой крупные капли сползают вниз, а мелкие ползут вверх. Капли, падающие с верху, могут некоторое время по инерции двигаться вниз, а затем под действием силы трения о поток воздуха, развернуться. Многие школьники написали, что перед лобовым стеклом движущегося автомобиля создаются хаотические турбулентные вихри, беспорядочно двигающие капли в разные стороны. Такой ответ нельзя признать полностью правильным. Все современные автомобили спроектированы таким образом, чтобы избежать образования этих вихрей, в противном случае, например, эксплуатация такого автомобиля в зимнее время станет невозможной — лобовое стекло тут же залепит снегом. Источник: https://earthz.ru/solves/Zadacha-po-fizike-5543
этому служит движение машины скорость ветра скорость машины и тому подобное бывает машина меняет свое положение так как дорога не с точностью ровная еще зависит от того включина ли печка в машине она нагревает стекло и некоторые капли более активны
ветер очень даже разный в зависимости от места точки на стекле - оно же неплоское!
Ветер на стекле движется в разных направлениях, передок машины разбивает воздушный поток, до стекла он доходит уже не по прямой