Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Fysik

Hvad sker der, når den kraft, der virker på en varmluftsballon, er afbalanceret?

Når kræfterne, der handler på en varmluftsballon, er afbalanceret, er ballonen i ligevægt . Dette betyder:

* ballonen vil ikke accelerere. Det vil enten være stationært eller bevæge sig med en konstant hastighed.

* ballonen ændrer ikke sin højde. Det forbliver i samme højde.

Her er en sammenbrud af de involverede kræfter, og hvordan de balanserer:

kræfter, der handler på en varmluftsballon:

* flydende kraft: Dette er den opadgående kraft, der udøves af luften på ballonen. Det er direkte proportionalt med mængden af ​​luft, der er forskudt af ballonen.

* Vægt af ballonen: Dette er den nedadgående kraft på grund af tyngdekraften, der virker på ballonen og alt inde i den (kurv, passagerer osv.).

* Drag Force: Dette er den modstandskraft, der udøves af luften på ballonen, når den bevæger sig gennem den.

ligevægt:

For at ballonen skal være i ligevægt, skal de opadgående kræfter (flydende kraft) svare til de nedadgående kræfter (vægt + trækkraft). Dette kan opnås af:

* justering af temperaturen i luften inde i ballonen: Opvarmning af luften inde i ballonen reducerer dens densitet, gør ballonen lettere og øger den livlige kraft.

* justering af mængden af ​​varm luft inde i ballonen: At frigive varmluft reducerer volumenet på ballonen og reducerer den livlige kraft.

* Ændring af ballonens vægt: At droppe ballast (sandposer) reducerer ballonens vægt.

Konsekvenser af ubalancerede styrker:

* Hvis den livlige kraft er større end vægten og trækkraften, vil ballonen stige.

* Hvis vægten og trækkraften er større end den livlige kraft, vil ballonen falde ned.

Bemærk: De kræfter, der virker på en varmluftsballon, ændrer sig konstant, og piloten skal kontinuerligt justere ballonens temperatur og vægt for at opretholde ligevægt.