Воздушный шар имеет объем 80 см3. Он наполнен горячим воздухом, плотность которого 1,06...

Question

Воздушный шар имеет объем 80 см3. Он наполнен горячим воздухом, плотность которого 1,06 кг/м3, а находится в воздухе плотностью 1,29 кг/м3.

А) Чему равна подъемная сила воздушного шара?

Б) Как и почему изменится подъемная сила шара при увеличении пламени горелки?

Answer 1

А)
Fa = ρ(хол. воздуха)*g*V,
Fт = ( ρ(гор. воздуха)*V + M)*g,
M - масса груза и оболочки воздушного шара,
F(подъемная) = Fa - Fт = ρ(хол. воздуха)*g*V - ( ρ(гор. воздуха)*V + M)*g =
 = ( ρ(хол. воздуха) - ρ(гор.воздуха))*g*V - M*g,
если M=0, то
F(подъемная) = ( ρ(хол. воздуха) - ρ(гор.воздуха))*g*V =
= (1,29 - 1,06)*10*80*10^(-6) Н = 0,000184 Н = 0,184 мН
Б) При увеличении пламени горелки воздух внутри шара сильнее нагревается, при этом происходит уменьшение его плотности (воздух внутри расширяется, излишки газа уходят в атмосферу). Вследствие уменьшения плотности, уменьшается сила тяжести, действующая на шар. Поэтому подъемная сила увеличивается, вследствие уменьшения силы тяжести.