Воздушный шар имеет объем 80 см3. Он наполнен горячим воздухом, плотность которого 1,06 кг/м3, а находится в воздухе плотностью 1,29 кг/м3.

А) Чему равна подъемная сила воздушного шара?

Б) Как и почему изменится подъемная сила шара при увеличении пламени горелки?

А)

Fa = ρ (хол. воздуха) * g*V,

Fт = (ρ (гор. воздуха) * V + M) * g,

M - масса груза и оболочки воздушного шара,

F (подъемная) = Fa - Fт = ρ (хол. воздуха) * g*V - (ρ (гор. воздуха) * V + M) * g =

= (ρ (хол. воздуха) - ρ (гор. воздуха)) * g*V - M*g,

если M=0, то

F (подъемная) = (ρ (хол. воздуха) - ρ (гор. воздуха)) * g*V =

= (1,29 - 1,06) * 10*80*10^ (-6) Н = 0,000184 Н = 0,184 мН

Б) При увеличении пламени горелки воздух внутри шара сильнее нагревается, при этом происходит уменьшение его плотности (воздух внутри расширяется, излишки газа уходят в атмосферу). Вследствие уменьшения плотности, уменьшается сила тяжести, действующая на шар. Поэтому подъемная сила увеличивается, вследствие уменьшения силы тяжести.