¿Cuál es la física de una piedra caída en el agua?

Asumiré que estás preguntando qué mecánica de la física está involucrada en esto en lugar de las matemáticas en bruto:

Esto incluiría dinámica de fluidos, desplazamiento, mecánica de ondas (ver dinámica de fluidos) Fuerza de arrastre.

Para resolver la fuerza de arrastre (fuerza principal en acción):

La fuerza de arrastre experimentada por la piedra esférica en el agua viene dada por: (0.5) CpwAv2

Ejemplo:

masa de guijarros = 83.8g

radio de guijarro = 2 cm C = 0.7

(a) Escriba la ecuación diferencial que rige el descenso del guijarro. (hecho)

(b) Derive una expresión para la velocidad terminal y evalúela. (hecho)

(c) La piedra cae 5 m sobre la superficie del lago, que también tiene 5 m de profundidad. Muestre que la piedra viaja unos 10 cm en el agua antes de alcanzar su velocidad terminal.

Guijarro de referencia cayendo al agua; fuerza de arrastre

Guijarro de referencia cayendo al agua; fuerza de arrastre