Что будет с воздушным шаром, если подниматься в его гондолу по лестнице?







+2 +/-

В одном из вопросов викторины Эдисона спрашивается: "С неподвижно висящего в воздухе воздушного шара спускается веревочная лестница. По ней начал подниматься человек. Что при этом будет происходить с шаром?". Как правильно ответить на этот вопрос?

Профиль пользователя EDMOND Спросил: EDMOND (рейтинг 1845) Категория: наука и техника

Ответов: 3

1 +/-
Лучший ответ

Если шар неподвижно висит в воздухе без человека, то после того, как человек возьмётся за лестницу и начнёт по ней подниматься, шар будет опускаться к земле, потому что вес человека нарушит равновесие шара в воздухе.

Если человек уже находится на лестнице, подъём человека происходит равномерно, без ускорения, а импульсами силы при шаге со ступеньки на ступеньку можно пренебречь, то система останется в равновесии.

Если же импульсами силы не пренебрегать, то изначально, под действием череды импульсов (рывков) при подъёме человека шар опустится, а затем вернётся на исходную высоту.

Задача Эдисона о неподвижно висящем воздушном шаре крайне неудачна в плане примера задачи про динамику и импульс. Особенно, в объяснении её решения: "опускание будет настолько же меньше подъема человека, насколько масса шара больше массы человека". Всё конечно верно, но возникает ощущение, что шар в воздухе удерживает его же масса.

Задача не идет ни в какое сравнение с примером о лодке и идущим по ней человеке. В нём всё наглядно, нет ничего лишнего и не надо задумываться о аэростатике.

Задачу о шаре можно переделать в плавающее судно и поднимающегося по трапу из трюма на палубу человека. Только ничего она от этого не выиграет.

Ответил на вопрос: Mantzu  
2 +/-

Воздушный шар завис в воздухе, это значит что его средняя плотность равна плотности воздуха в данной точке (P=m/V). Человек залезающий на шар меняет параметры массы и объема (да у человека тоже есть объем). Если шар огромного размера то эта "добавка" практически не изменят среднюю плотность системы и можно предположить что шар останется на месте (по крайне мере визуально). В случае с небольшим шаром он активно отреагирует на это вмешательство вплоть до того что будет просто притянут к земле. Ну и конечно все зависит от того на какой высоте завис шар. На больших высотах (малая плотность среды) любые изменения будут более ощутимы.

Ответил на вопрос: Seal  
1 +/-

Ответ на эту задачу Эдисона должен быть простым (как с тяжелой, но очень тонкой гранитной плитой, которую легко может свалить человек). Эдисон - практик, поэтому человек поднимается к шару по лестнице "нормальной" длины, то есть, например, 5 или 10 метров (но не километры). Соответственно и шар висит неподвижно не в стратосфере, а где-то недалеко от поверхности Земли. А дальше - простая статика. На систему шар - человек не действуют никакие внешние силы (вернее, они уравновешиваются), поэтому центр тяжести системы остается неподвижным. Следовательно, поднятие вверх человека приведет к опусканию вниз шара. Это его опускание будет настолько же меньше подъема человека, насколько масса шара больше массы человека. Это же явление можно продемонстрировать без всякого шара, с помощью лодки в спокойном пруду. Если человек идет по стоящей на воде лодке, то лодка перемещается в противоположную сторону.

Ответил на вопрос: Manomin  

Похожие вопросы

Спросил
1 Отв.
Полет на воздушном шаре — где осуществить в Подмосковье?
Ответ: Осуществить полет на воздушном шаре возможно со взлетных площадок Дмитровского и Истринского районах Подмосковья. Услуги для осуществления полетов предоставляются аэроклубами : -"Воздухоплаватели", ... Читать далее...
Автор вопроса: Huggett, в категории | |
Спросил Huggett
1 Отв.
Когда был построен первый воздушный шар?
Ответ: Есть версия, но она спорная, что в 1731-ом году некий подьячий Крякутный живший в Рязани наполнил шар дымом и поднялся выше колокольни. Официально первыми ... Читать далее...
Автор вопроса: Rebellion, в категории
Спросил Rebellion
2 Отв.
Что страшнее, прыжок с парашютом или полет на воздушном шаре?
Ответ: На самом деле ни то, ни другое нынче не сулят особых ужас-ужас-ужас ужасов. Если Вы достаточно спокойно выходите на открытую воду и, как следствие, ... Читать далее...
Автор вопроса: Vittoria, в категории | | | |
Спросил Vittoria
4 Отв.
Какой смысл полёта путешественника Фёдора Конюхова на воздушном шаре?
Ответ: Вот и мне тоже интересно! А знаете, когда я прочитал книгу Восемьдесят дней вокруг земного шара Жюль Верна, я тоже об этом мечтал. И еще много о чем ... Читать далее...
Автор вопроса: Graded, в категории | | | |
Спросил Graded
2 Отв.
Откуда начнёт кругосветное путешествие на воздушном шаре Фёдор Конюхов?
Ответ: Трудно сказать, что именно движет Федором Конюховым, толкая его на рискованные путешествия - честолюбие, авантюризм, любознательность или желание вновь ... Читать далее...
Автор вопроса: Forthright, в категории | | |
Спросил Forthright
2 Отв.
На какую максимальную высоту может подняться и поднимался воздушный шар?
Ответ: Аппараты легче воздуха могут подниматься на максимальные высоты в зависимости от конструкции и рода применяемого газа. Так воздушные шары на теплом воздухе ... Читать далее...
Автор вопроса: Exes, в категории | | | | |
Спросил Exes
3 Отв.
С какой средней скоростью летел У. Сэдлер на воздушном шаре, рекорд 1811 г?
Ответ: Уиндхэм Сэдлер был первым рекордсеменом в воздухоплавании. Его скорость измеряли не радаром, в то время их ещё не было, а тем, что знали расстояния между ... Читать далее...
Автор вопроса: Wingspan, в категории | |
Спросил Wingspan
2 Отв.
Как совершают спуск с воздушного шара?
Ответ: Есть несколько вариантов.. Например подъёмная сила образуется с помощью горелки, подогревающей воздух внутри шара.. Можно уменьшить интенсивность горелки, ... Читать далее...
Автор вопроса: Slowdown, в категории