Dacă greutatea este măsurată ca M * g (masa x gravitație), atunci cum este „greutatea” unui balon masiv umplut cu heliu negativ? Să spunem că aveți un balon de heliu de 63.000 m ^ 3. Masa heliului este de aproximativ 11.000 kg! 11.000 kg * 9.81 este o cantitate substanțială de „greutate”, dar greutatea măsurată este negativă datorită diferenței de densitate cu corpul înconjurător de fluid (aer). Ce contează acest lucru matematic? Este termenul „g” negativ? Este ecuația m * g greutate nu este valabilă în acest caz?
Comentarii
Răspuns
Majoritatea obiectelor au densități mult mai mari decât cea a aerului. Pentru calcularea mișcării aceste obiecte în aer, forța de flotabilitate poate fi neglijată fără a introduce erori substanțiale. Dacă definiți „greutatea” ca ceea ce citește o scală, totuși, tehnic nu este exact $ w = mg $ decât dacă obiectul se află în un vid, ci mai degrabă $ w = mg- \ rho g V $ , unde $ V $ este volumul obiectului și $ \ rho $ este densitatea fluidului din jur. Pentru un balon de heliu, acest al doilea termen (forța de flotabilitate) nu numai că nu este neglijabil, ci este mai mare decât forța gravitațională. Deci, $ w $ este negativ.
Comentarii
- de ce oamenii condensează forța plutitoare la doar rho * g * V? Dacă masa heliului este substanțială, deși mai mică decât al doilea termen plutitor, nu ar trebui să ' nu trebuie să lecționați termenul forței plutitoare prin masa greutății heliu x
- Masa heliului plus masa balonului este de $ m $. Forța gravitațională totală este de $ mg $. Ignorând flotabilitatea, aceasta ar fi greutatea. Forța de flotabilitate este de fapt rezultatul unei presiuni mai mari a aerului în partea de jos a balonului decât în partea de sus, dar este calculată cel mai ușor utilizând principiul Arhimede ', care spune că ' s egal cu greutatea aerului deplasat. Face acest lucru mai clar?
- Vă ajută, vă mulțumesc Ben51, că ați eliminat foarte multă durere de cap pentru compania noastră haha
Răspundeți
balonul cu heliu se confruntă cu o forță în plus față de cea a gravitației pe care nu ați luat-o în considerare: forța flotantă cauzată de faptul că este scufundat într-un mediu mai dens decât este.