Шар — пассивный измеритель
На падающий шар действуют вес, архимедова сила и сопротивление. По мере разгона сопротивление растёт, пока силы не уравновесятся и скорость не станет предельной. В ламинарном режиме закон Стокса делает сопротивление прямо пропорциональным вязкости, поэтому густая жидкость сильно уменьшает скорость маленького шара.
Пловец создаёт собственную тягу
Человек гребёт руками и ногами, передавая импульс жидкости. При увеличении нагрузки мышцы могут развить большее усилие, изменить частоту движений и угол кисти. Измеренная скорость возникает из баланса активной тяги и переменного сопротивления, а не из падения под одной постоянной внешней силой.
Размер помещает объекты в разные режимы
Игрушечная черепаха, шар и человек различаются характерным размером и скоростью. Их числа Рейнольдса могут отличаться на порядки. В одном опыте вязкость контролирует почти всю силу, в другом инерция потока и сопротивление формы важнее. Простое масштабирование результата по размеру не работает.
Что показал бассейн с загустителем
В эксперименте Университета Миннесоты добровольцы плавали в воде и воде, загущённой гуаровой камедью. Средние времена отличались мало, несмотря на увеличенную вязкость. Это не означает, что в настоящем густом сахарном сиропе скорость всегда та же: вывод относится к изученному диапазону свойств, дистанции и людям.
Видео опыта
Исходный эксперимент можно посмотреть в ролике канала «Наука в Действии».