第五題 熱氣球的質量為500Kg,勻速上公升受到浮力為 ,勻速下降為 。?

時間 2021-09-10 09:28:20

1樓:

若不考慮飛行阻力了。那就好辦了。

由於無論是勻速上公升還是勻速下降,它都是加速度為零。典型的力平衡狀態。所以

F浮=mg

浮力=重力

若考慮飛行阻力了。那就稍微複雜一點。

還需要考慮飛行速度。

根據空氣阻力的公式:

式中:C為空氣阻力係數,該值通常是實驗值,和物體的特徵面積(迎風面積),物體光滑程度和整體形狀有關;ρ為空氣密度,正常的乾燥空氣可取1.293g/l,特殊條件下可以實地監測;S為物體迎風面積;V為物體與空氣的相對運動速度。

由上式可知,正常情況下空氣阻力的大小與空氣阻力係數及迎風面積成正比,與速度平方成正比。

簡化一下基本上c ρ S都是常量那把三者的乘積用A代替。即F=1/2*A*V**2

上公升過程中

阻力向下,重力向下,浮力向上

三力平衡才能勻速運動,所以

F浮=1/2*A*V**2+mg

此項中浮力>重力

下降過程中

阻力向上,浮力向上,重力向下

三力平衡才能勻速運動,所以

mg=1/2*A*V**2+F浮

此項中浮力<重力

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