Новый Эталон Килограмма
может в ближайшее время заменить устаревший платиново-иридиевый... »»»
Солнце Становится Ближе
получены изображения высокого разрешения Солнца с космической обсерватории Solar Dynamics Observatory... »»»
Человек "Искрививший" Время
биография Альберта Эйнштейна - величайшего физика создавшего "Общую теорию относительности"... »»»
Что за Очки у Будущего?
история создания, развития и будущее популярного оптического прибора... »»»
Выталкивание имеет место не только в жидкостях, оно также может происходить и в газах. Например, и шары, наполненные горячим воздухом или водородом, и дирижабли, и пр. все могут плавать или даже подниматься в воздух вследствие выталкивания, когда объект вытесняет большой объем воздуха, вес которого равен весу объекта или превышает его. Представьте шар, надутый воздухом, как на рисунке. Вес воздуха внутри шара и вес материала, из которого он сделан, в сумме всегда будут больше веса воздуха, вытесняемого шаром, поскольку объем вытесненного воздуха приблизительно равен объему воздуха внутри шара. Поэтому подъемная сила U1меньше веса W1 и результирующая сила, направленная вниз, которая действует на шар, заставляет его медленно опускаться. Существует также тормозящая сила трения F (сопротивление воздуха), возникающая вследствие движения шара в воздухе, которая замедляет это движение.
Диаграмма сил для этого шара дает уравнение W1 - U1 - F1 = m1a1, т. е. присутствует «малая» неуравновешенная сила, заставляющая шар медленно «ускоряться» вниз. А теперь представим этот же шар, наполненный водородом (который менее плотен, чем воздух). При определенном объеме равнодействующая всех сил, действующих па шар, равна нулю и шар находится в равновесии (плавает в воздухе). Подъемная сила U2 в этом случае равна весу шара с газом водородом W2, W2 - U2 = 0. Это происходит потому, что вес вытесненного шаром воздуха, определяющий подъемную силу U2, равняется весу менее плотного водорода внутри шара плюс вес материала, из которого сделан шар W2. Если шар еще больше наполнить водородом, то его вес увеличится до W3, поскольку он теперь содержит большее количество газа. Вместе с тем его объем также станет больше, и поэтому будет больше и объем вытесняемого им воздуха. Вес вытесненного воздуха, равным подъемной силе U3, станет больше W3. Результирующая сила, на правленная вверх, заставит шар подниматься. Необходимо учесть и силу сопротивления воздуха его движению F3, действующую вниз. Диаграмма сил для этого шара дает W3+ F3- U3= m3a3, и поэтому шар медленно «ускоряется» вверх.
