Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wat gebeurt er als de kracht die op een hete luchtballon werkt in evenwicht is?

Wanneer de krachten die op een hete luchtballon werken, in evenwicht zijn, is de ballon in evenwicht . Dit betekent:

* de ballon zal niet versnellen. Het zal stationair zijn of beweegt met een constante snelheid.

* De ballon zal zijn hoogte niet veranderen. Het blijft op dezelfde hoogte.

Hier is een uitsplitsing van de betrokken krachten en hoe ze in evenwicht zijn:

Krachten handelen op een hete luchtballon:

* drijvende kracht: Dit is de opwaartse kracht die door de lucht op de ballon wordt uitgeoefend. Het is recht evenredig met het volume van lucht die door de ballon wordt verplaatst.

* Gewicht van de ballon: Dit is de neerwaartse kracht als gevolg van de zwaartekracht die op de ballon werkt en alles erin (mand, passagiers, enz.).

* Drag Force: Dit is de weerstandskracht die door de lucht op de ballon wordt uitgeoefend terwijl deze erdoorheen beweegt.

evenwicht:

Om de ballon in evenwicht te hebben, moeten de opwaartse krachten (drijvende kracht) gelijk zijn aan de neerwaartse krachten (gewicht + sleepkracht). Dit kan worden bereikt door:

* het aanpassen van de temperatuur van de lucht in de ballon: Het verwarmen van de lucht in de ballon vermindert de dichtheid, waardoor de ballon lichter wordt en de drijvende kracht vergroot.

* het aanpassen van de hoeveelheid hete lucht in de ballon: Het vrijgeven van hete lucht vermindert het volume van de ballon en vermindert de drijvende kracht.

* het gewicht van de ballon wijzigen: Het laten vallen van ballast (zandzakken) vermindert het gewicht van de ballon.

gevolgen van onevenwichtige krachten:

* Als de drijvende kracht groter is dan het gewicht en de sleepkracht, zal de ballon stijgen.

* Als het gewicht en de sleepkracht groter zijn dan de drijvende kracht, zal de ballon afdalen.

Opmerking: De krachten die op een hete luchtballon werken, veranderen constant en de piloot moet de temperatuur en het gewicht van de ballon continu aanpassen om het evenwicht te behouden.