Задание OGEPHYS8B38DB: Явление инерции. Первый закон Ньютона.

Рассмотрим каплю относительно Земли, считая эту систему отсчёта инерциальной. Пока капля удерживается на шерсти, она движется вместе с ней. При встряхивании шерсть резко меняет скорость и направление движения. Для такого же изменения движения капли нужна сила со стороны шерсти.

На каплю действуют тяжесть mg и удерживающая сила контакта с шерстью F⃗_уд. По второму закону Ньютона:
ma⃗ = mg⃗ + F⃗_уд.
Удерживающая сила конечна. Если её недостаточно, чтобы изменить скорость капли вместе с быстро движущейся шерстью, капля отделяется и сохраняет приобретённую скорость по инерции.

После отделения сопротивлением воздуха на начальном участке можно пренебречь. Направим Ox горизонтально вдоль горизонтальной составляющей скорости капли, Oy вверх. Тогда:
maₓ = 0;
maᵧ = −mg.
Капля продолжает лететь в направлении начальной скорости, постепенно отклоняясь вниз из-за тяжести. Разные участки шерсти при встряхивании движутся по-разному, поэтому капли разлетаются в разные стороны.

Проверка. В опыте видны отделяющиеся жидкие капли: их разлёт не требует превращения воды в пар. Испарение и конвекция не объясняют описанное быстрое отделение, электризация также не является его причиной. Нужное явление — инерция. Ответ: 1.