Как и почему изменяется подъёмная сила воздушного шара, наполненного горячим воздухом, при увеличении и уменьшении пламени горелки, обогревающей воздух в шаре?

Подъёмная сила воздушного шара с горячим воздухом зависит от разницы плотностей воздуха снаружи шара и внутри него. Чем горячее воздух внутри оболочки, тем меньше его плотность и тем сильнее шар стремится подняться вверх.

Когда пламя горелки увеличивают, воздух внутри шара нагревается сильнее. При нагревании он расширяется, часть воздуха выходит через нижнее отверстие оболочки, поэтому масса воздуха внутри шара уменьшается. При этом объём шара почти не меняется. В результате средняя плотность воздуха внутри становится меньше, а выталкивающая сила со стороны окружающего воздуха остаётся примерно той же. Поэтому результирующая подъёмная сила увеличивается, и шар начинает подниматься или поднимается быстрее.

Если уменьшить пламя горелки, воздух внутри постепенно остывает. Его плотность возрастает, поэтому разница между плотностью наружного и внутреннего воздуха уменьшается. Подъёмная сила становится меньше. Если она сравняется с общим весом шара, корзины, людей и оборудования, шар будет находиться примерно на одной высоте. Если подъёмная сила станет меньше веса всей системы, шар начнёт снижаться.

Таким образом, изменение мощности горелки позволяет управлять высотой полёта: сильнее нагрев — больше подъёмная сила и подъём вверх, слабее нагрев — уменьшение подъёмной силы и снижение.

0 0 Пожаловаться