Om vikten mäts som M * g (massa x gravitation), hur är då ”vikten” av en massiv heliumfylld ballong negativ? Låt oss säga att du har en 63.000 m ^ 3 heliumballong. Heliumets massa är cirka 11 000 kg! 11 000 kg * 9,81 är en betydande mängd ”vikt”, men den uppmätta vikten är negativ på grund av densitetsdifferensen med omgivande vätskekropp (luft). Vad står för detta matematiskt? Är ”g” termen negativ? Är m * g viktekvationen inte giltig i detta fall?
Kommentarer
- Det är som en luftbubbla i vatten. Bubblan går upp mycket synligt, men vattnet går ner.
- Beräkna nu vikten på luften som heliumballongerna förskjuter.
Svar
De flesta objekt har densiteter som är mycket större än luftens. För att beräkna rörelsen av dessa föremål i luft kan flytkraften försummas utan att det medför väsentliga fel. Om du definierar ”vikt” som vad en skala läser är det dock tekniskt inte exakt $ w = mg $ såvida inte objektet är i ett vakuum, utan snarare $ w = mg- \ rho g V $ , där $ V $ är volymen på objektet och $ \ rho $ är densiteten hos den omgivande vätskan. För en heliumballon är denna andra term (flytkraften) inte bara försumbar, den är större än tyngdkraften. Så $ w $ är negativt.
Kommentarer
- varför kondenserar människor den flytande kraften till bara rho * g * V? Om heliumets massa är betydande, om än mindre än den andra flytande termen, skulle du inte ' t måste du lära dig den flytande kraftens term med massan av helium x gravitation?
- Heliummassan plus ballongmassan är $ m $. Den totala gravitationskraften är $ mg $. Att försumma flytkraft, det skulle vara vikten. Flytkraften är faktiskt ett resultat av högre lufttryck nära ballongens botten än nära toppen, men beräknas lättast med Archimedes ' -principen, som säger att den ' är lika med vikten på den förskjutna luften. Gör det tydligare?
- Det hjälper, tack Ben51 du har faktiskt rensat upp mycket huvudvärk för vårt företag haha
Svar
heliumballongen upplever en kraft utöver den av tyngdkraften som du inte har beaktat: den kraftiga kraften som orsakas av att den är nedsänkt i ett medium som är tätare än det är.