adam 533 wyśw. 18-10-2021 20:51

6/329

Do latającego balony z gelem przymocowano niewielki ciężarek. Masa balonu wraz z ciężarkiem wynosiła 140g. W początkowej fazie ruchu balon wraz z ciężarkiem poruszały się ruchem jednostajnie przyspieszonym, pionowo w górę. Prędkość początkowa balonu z ciężarkiem była zerowa, natomiast po upływie 15s balon z ciężarkiem osiągnęły prędkość równą 3m/s. 
1. Dorysuj i nazwij wszystkie siły działające na balon
2. Oblicz siłę wyporu powietrza działającą na balon z ciężarkiem w początkowej fazie ruchu


czy skoro balon porusza się r. jedn. przysp. w górę, a jego początkowa prędkość jest równa zero, to czy oznacza to że siła wyporu powietrza jest równa sile ciężkości i w górę zwrócony jest wektor przyspieszenia a? Nie rozumiem


fizyka Dodaj post do ulubionych Poproś o pomoc
s.gugula 19-10-2021 13:49

Nie, skoro balon porusza się ruchem przyspieszonym w górę, to z drugiej zasady dynamiki wiemy, że musi na niego działać siłą wypadkowa zwrócona właśnie pionowo w górę. A zatem, siłą wyporu nie może równoważyć siły ciężkości (bo wtedy siłą wypadkowa byłaby zerowa i nie byłoby żadnego przyspieszenia), ale musi być większa od siły ciężkości - tak jak zresztą jest to zapisane w kryteriach.


r 21-08-2023 14:15

@s.gugula czy dobrze rozumiem, że tutaj siła wyporu powietrza jest sumą siły wypadkowej i siły równoważącej siłę ciężkości?

Swoją drogą, skąd w tym zadaniu pojawia się siła równoważąca siłę ciężkości? Z czego to wynika?


s.gugula 21-08-2023 17:30

Z czysto rachunkowego punktu widzenia to co napisałeś/aś jest prawdą, ale tylko jeśli mówilibyśmy o samych wartościach tych sił! Z punktu widzenia rachunku wetkorowego nie jest to prawda. Dlatego też raczej nie tłumaczyłbym tego sobie w ten sposób, bo takie tłumaczenie rodzi problem, o który pytasz - skąd bierze się jakaś siła równoważąca siłę ciężkości?

Dlatego zdecydowanie lepiej podchodzić jest do tego w ten sposób - zastanawiamy się jakie siły działają tutaj na nasze ciało i potem z definicji siły wypadkowej wiemy, że siła wypadkowa to wektorowa suma tych wszystkich sił działających na nasze ciało. A zatem siłami tymi są siła ciężkości działająca pionowo w dół oraz siła wyporu powietrza działająca pionowo w górę. I teraz skoro ciało ma przyspieszenie zwrócone w górę, to oznacza to, że działająca na to ciało siła wypadkowa jest zwrócona właśnie w górę (wynika to z II zasady dynamiki Newtona). Jak wspomniałem, z definicji siły wypadkowej wiemy, że jest to suma wszystkich sił działających na to ciało, wychodzi więc na to, że gdy dodamy do siebie siłę ciężkości (działa w dół) i siłę wyporu (w górę), to ma wyjść nam siła działająca w górę. To oznacza, że siła wyporu jest większa co do wartości niż siła ciężkości. I w zasadzie tyle. Nie ma tu więc żadnej "nowej" siły, która równoważy siłę ciężkości, można ew. spojrzeć na to tak, że część siły wyporu równoważy już siłę ciężkości, ale ponieważ siła wyporu jest większa co do wartości to jej pozostała jeszcze część stanowi już siłę wypadkową działającą na ciało w górę.