Hvis vekten måles som M * g (masse x tyngdekraften), hvordan gjør så «vekten» av en massiv heliumfylt ballong negativ? La oss si at du har en 63.000 m ^ 3 heliumballong. Heliumets masse er rundt 11.000 kg! 11.000 kg * 9.81 er en betydelig mengde «vekt», men den målte vekten er negativ på grunn av tetthetsforskjellen med omkringliggende kropp av væske (luft). Hva regner dette matematisk? Er «g» -begrepet negativt? Er vektlegningen m * g ikke gyldig i dette tilfellet?
Kommentarer
- Det er som en luftboble i vann. Boblen går veldig synlig opp, men vann går ned.
- Beregn nå vekten på luften som heliumballongene fortrenger.
Svar
De fleste objekter har tettheter som er veldig mye større enn luftens. For å beregne bevegelsen av disse objektene i luften, kan oppdriftskraften forsømmes uten å innføre vesentlige feil. Hvis du definerer “vekt” som det som en skala leser, er det teknisk sett ikke akkurat $ w = mg $ med mindre objektet er i et vakuum, men heller $ w = mg- \ rho g V $ , der $ V $ er volumet på objektet og $ \ rho $ er tettheten av den omkringliggende væsken. For en heliumballon er dette andre begrepet (oppdriftskraften) ikke bare ubetydelig, det er større enn tyngdekraften. Så $ w $ er negativt.
Kommentarer
- hvorfor kondenserer folk den oppdrivende kraften til bare rho * g * V? Hvis massen av helium er betydelig, om enn mindre enn det andre flytende begrepet, ville du ikke ' t må du lære den flytende kraftbegrepet med massen av helium x tyngdekraften?
- Heliumets masse pluss massen av ballongen er $ m $. Den totale gravitasjonskraften er $ mg $. Forsømmer oppdrift, det ville være vekten. Oppdriftskraften er faktisk et resultat av høyere lufttrykk nær ballongens bunn enn nær toppen, men beregnes lettest ved å bruke Archimedes ' -prinsippet, som sier at det ' er lik vekten av den fordrevne luften. Gjør dette det tydeligere?
- Det hjelper, takk Ben51 du har faktisk ryddet opp i mye hodepine for selskapet vårt haha
Svar
heliumballongen opplever en kraft i tillegg til tyngdekraften som du ikke har tatt i betraktning: den kraftige kraften som skyldes at den blir senket i et medium som er tettere enn det er.