Воздухоплавание в физике

Очень многие законы физики мы используем в ежедневной жизни, сами того не зная. К примеру, когда мы надуваем воздушный шарик и запускаем его в небо, то мы используем такое явление, как воздухоплавание Воздухоплавание в физике.

Ровно то же самое делали ученые прошедших веков при изобретении больших воздушных шаров, которые сейчас употребляются в главном как развлечение. Тогда же воздушные шары были большущим скачком в попытке человека изучить слои атмосферы Воздухоплавание в физике. Как так происходит? Почему воздушный шар подымается в небо, заместо того, чтоб падать на землю, как все «нормальные» физические тела. Все дело в Архимедовой силе – той силе, с помощью которой неважно какая среда выталкивает тела Воздухоплавание в физике наверх.

Воздухоплавание и... водоплавание?

Легенда говорит, что древнегреческий ученый Архимед во время принятия ванны увидел, что если наполнить ванну до краев и лечь в неё, то часть воды изольется. Превосходный гипотеза Воздухоплавание в физике Архимеда была в том, что объем вымещенной воды равен объему его тела. И всё, чем тело Архимеда отличалось от воды – это только плотность. И Архимед не всплывал на поверхность ванны Воздухоплавание в физике, только поэтому, что плотность его тела была больше плотности воды. Если же взять вещества, чья плотность меньше плотности воды, то они благополучно выплывут на поверхность – все мы лицезрели, как тяжело утопить древесный брусок либо кусочек Воздухоплавание в физике пенопласта. Это и обуславливает плавание тел.

Ровно по такому же принципу осуществляется воздухоплавание. Вот у нас есть воздушный шар, заполненный самым обыденным воздухом. Массу такового шара комфортно разбить на массу самого Воздухоплавание в физике шара (корзина, балласт и проч.) и массу того воздуха, которым шар заполнен. В роли водянистой среды у нас выступает воздух (словосочетание «жидкая среда» не должно ассоциироваться только с жидкостями - газы также Воздухоплавание в физике являются водянистыми средам).

Воздухоплавание: принцип деяния

Архимедова сила, действующая на воздух в шаре:

F1=g*ρ1*V1

где V1 – объем воздуха в шаре,
а ρ1 – плотность воздуха.

А сила тяжести, действующая на воздух Воздухоплавание в физике в шаре:

F2=g*ρ2*V1

где ρ2 – плотность воздуха снутри шара.

Потому что на данном шаге воздух в шаре полностью таковой же, как и воздух вне шара, то ρ1=ρ2, а Воздухоплавание в физике означает F1=F2, другими словами Архимедова сила, действующая на воздух в шаре снизу верх, равна силе тяжести воздуха шаре, направленной сверху вниз, к земле. Силы эти равны и ориентированы друг против друга Воздухоплавание в физике, а означает эффект от этого нулевой. А ведь есть еще корзина, балласт, человек и все другое, что требуется поднять в небо. Как быть?

Давайте рассуждать: нам необходимо сделать так, что Архимедова сила, действующая на воздух Воздухоплавание в физике в шаре стала больше силы тяжести, тогда сила, толкающая верх станет больше силы, тянущей вниз, и шар взлетит. Мы осознаем, что объем самого шара – постоянен, а означает объем V1 нам поменять не Воздухоплавание в физике получится (ну и незачем). А вот поменять плотность воздуха снутри шара мы можем! Там необходимо, чтоб F1 было больше, чем F2, другими словами, чтоб ρбыло больше, чем ρ1. Как уменьшить плотность Воздухоплавание в физике воздуха в воздушном шаре? Его нужно подогреть!

Если мы установим под шаром горелку и будем нагревать воздух снутри шара. При увеличении температуры воздуха, плотность его будет уменьшаться. Плотность воздуха снутри Воздухоплавание в физике шара станет меньше плотности воздуха вне шара, Архимедова сила станет больше силы притяжения Земли, как следствие, шар начнет подниматься ввысь. Но нам следует учитывать, что поднять нужно не только лишь сам Воздухоплавание в физике шар, да и кабину с грузом на борту. Означает объем шара должен быть довольно огромным, чтоб различия сил (Архимедова сила минус сила тяжести) хватило для поднятия груза. Понижая либо увеличивая пламя горелки, мы можем подниматься Воздухоплавание в физике либо опускаться на подходящую высоту.

Время от времени воздушный шар заполняют не воздухом, который нужно нагревать, а скажем водородом либо гелием, чья плотность в принципе меньше плотности воздуха. Для маневрирования шаром Воздухоплавание в физике снова же можно использовать горелку и балласт. На этом же принципе работают и дирижабли. Дирижабль – это тот же воздушный шар, только с пропеллером, который позволяет двигаться не только лишь под действием Воздухоплавание в физике силы ветра, да и в любом избранном направлении.


vozhatskoe-vistuplenie-chast-1.html
vozhdenie-avtomobilya-i-dorozhnie-proisshestviya.html
vozlozhennih-na-nego-obyazannostej.html