Итак, шарообразный (для простоты) шарик, еще покоящийся, отпускаем, и он попадает во власть однородного равномерного ветра со скоростью V0.
Шарик, ессно, будет разгоняться, разгоняющая сила пропорциональна V
2 (тут V -
разность скоростей шара и ветра).
Как легко видеть после одного интегрирования и пары арифметических действий - до скорости ветра шарик разгонится за
бесконечное время
Конечно, его скорость асимптотически будет приближаться к скорости ветра, но тем не менее,
строго говоря, с ней никогда не сравняется. Эдакая разновидность Ахиллеса и черепаха
Мишка помянул трение. Хорошо - надо учесть, и правда! Но только вот трение в газах - оно того, пропорционально дельта-V, т.е. разности скоростей тела и потока. При малых скоростях линейный "вязкий" член будет больше квадратичного, и становится определяющим, но всё равно - как легко видеть после тех же трёх действий, всё равно шарик будет разгоняться до скорости потока бесконечное время
Ну, может быть, чуть менее бесконечное, чем в предыдущем пункте
Да, ессно, в жизни так не бывает, и флуктуации есть (можно ввести такое "обрезание задачи", когда посчитаем, что скорость сравнялась со скоростью ветра, когда разница скоростей порядка флуктуаций скорости), тем более что в жизни ветер на самом деле меняется туда-сюда и по скорости, и по направлению - но тем паче один шут видно, что скорость шара никогда не совпадает со скоростью ветра, "за возможным исключеньем пресловутой меры нуль" (с) Гайавата
(это в случае, если на какой-то момент
случайно скорость ветра совпадёт, изменившись, со скоростью шара)
Но и без всей этой идеализации становится видать, что время выравнивания скорости (даже если принять, скажем, что движение устоялось после того, как скорость шарика достигла 0,9 или там 0,95 скорости ветра) - оно довольно-таки макроскопическое и измеримое. В связи с чем повторяю вопрос -
а будет ли разница между одинаковыми шариками, наполненными разными газами?
А что до подъёма/опускания шарика - то: в случае постоянного однородного ветра и уже "уравненного" по скорости шарообразного шара никакой горизонтальной скорости он не приобретёт (для этого нужна или асимметрия оболочки, ну или можно еще сам шар подкрутить
); а в случае подъёма или спуска при не сравнявшейся еще гориз. скорости - получим разновидность неустановившегося движения, так что ничего принципиально не изменится.