Динамика.
Шар находится в воздухе. Какие силы уравновешивают друг друга? Сопротивление воздуха учитывать.
1) шар висит в воздухе.
2) шар равномерно поднимается относительно земли.
3) шар равномерно опускается относительно земли.
Ответы на вопрос
Ответ:
Шар висит в воздухе.
Если шар висит в воздухе, то на него действуют две силы: сила тяжести, направленная вниз, и сила архимедовой подъемной силы, направленная вверх. Эти силы уравновешивают друг друга, если плотность шара равна плотности воздуха. Тогда можно записать следующее условие равновесия:
Fт=Fп,
Fт=mg - сила тяжести
Fп=ρVg - сила архимедовой подъемной силы
m - масса шара
V - объем шара
ρ - плотность воздуха
g - ускорение свободного падения.
Шар равномерно поднимается относительно земли.
Если шар равномерно поднимается относительно земли, то на него действуют три силы: сила тяжести, направленная вниз, сила архимедовой подъемной силы, направленная вверх, и сила сопротивления воздуха, направленная против движения шара. Эти силы уравновешивают друг друга, если скорость шара постоянна. Тогда можно записать следующее условие равновесия:
Fт+Fс=Fп,
Fс=kv - сила сопротивления воздуха
k - коэффициент сопротивления, зависящий от формы и размера шара
v - скорость шара.
Шар равномерно опускается относительно земли.
Если шар равномерно опускается относительно земли, то на него действуют те же три силы, что и в предыдущем случае, но сила сопротивления воздуха направлена против движения шара. Эти силы также уравновешивают друг друга, если скорость шара постоянна. Тогда можно записать следующее условие равновесия:
Fт=Fп+Fс.