Для решения этой задачи мы можем использовать закон Стокса для вязкого трения. Формула для этого закона выглядит следующим образом:
F = 6πηrv
Где F - сила вязкого трения, η - вязкость жидкости, r - радиус шарика, v - скорость шарика.
Из задачи известно, что F = 0,003 Н-с/м, v = 5,5 м/с и объем шарика V = 0,25 мл. Так как V = (4/3)πr^3, то можно определить радиус шарика:
r = (3V / 4π)^(1/3)
Подставив известные значения, получаем:
r = (3 * 0,25 / 4 * π)^(1/3) ≈ 0,288 м
Теперь мы можем использовать формулу для определения отношения плотности железа к плотности жидкости:
(p_железа / p_жидкости) = (2g * r^2) / (9 * v * η)
Где g - ускорение свободного падения, приближенно равное 9,8 м/с^2.
Подставляя значения, получаем:
(p_железа / p_жидкости) = (2 * 9,8 * (0,288^2)) / (9 * 5,5 * 0,003)
Вычислив данное выражение, округляем результат до десятых долей:
(p_железа / p_жидкости) ≈ 7,497
Отношение плотности железа к плотности жидкости составляет около 7,5.
