发布时间:2019-08-27 02:04:10
体育、娱乐活动用的热气球。当热气球静止在空中某高度时,如果将燃烧器的火焰调小一些,热气球就会下降,下降的过程中气囊的体积不变。请分析说明热气球从静止位置下降的原因。
将热气球作为一个系统,则受到的浮力是
F浮=ρgV排
在题目条件下,气囊体积不变,排开的空气不变,浮力并未发生变化
火焰调小后,气囊内的空气温度下降,导致密度升高,在气囊体积不变的情况下,从而使得气囊的质量变大,受到的重力变大
此前静止时,F浮=G,当G变大时,形成向下的合力,导致热气球从静止位置下降
静止时,浮力等于重力,火焰调小后,里面的气体密度变大,体积不变,所以浮力不变,质量变大,重力变大,所以下降
燃烧器的火焰调小一些,产生的密度较小的气体就少,向上推动热气球的力就小了,所以热气球就从静止位置下降。
火焰调小,球内温度降低,气体密度变大,球的总质量变大,导致总重力变大
因热气球体积不变,因此所受空气浮力不变。重力大于浮力,热气球开始下降!
答:静止时,浮力 F浮=G球
火焰调小,球内温度降低,气体密度变大,球的总质量变大,导致总重力变大
因热气球体积不变,因此所受空气浮力不变。
当 G’>F浮 时,热气球开始下降!
当热气球静止在空中某高度时,此时热气球的平均密度与外界空气密度相等,F浮=G。
如果将燃烧器的火焰调小一些,气体具有明显的热胀冷缩性质,此时热气球内气体密度增加,平均密度比外界空气密度大,此时自身重力增加,而受到外界空气的浮力不变,F浮<G`从而下降。
注:涉及知识点有热胀冷缩、浮力
热气球静止,重力等于浮力,气囊内外气压相同;
火焰调小,气囊内温度下降,气压变小,所以气囊外空气进入气囊内,重力变大,因为浮力不变,所以热气球下降
火小了,温度下降,那么气球中的气体密度就会上升,在气囊体积不变化的情况下,气囊中相应的气体质量上升,即重力加大,此时平衡打破,合力为相对密度增加的气体质量带来的重力,气球开始加速下降。