浮力與壓強(qiáng)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

建立一個(gè)物理模型,氫氣球升空后的命運(yùn):

思路點(diǎn)撥

此問題應(yīng)從兩個(gè)方面考慮:一方面是離地面高度越高,則該處大氣壓強(qiáng)越小,氣球體積將會(huì)膨脹;另一方面是離地面越高,則該處大氣密度越小,對(duì)于同樣體積來論,則大氣對(duì)氣球的浮力會(huì)逐漸變小.

答案:氣球的最后情況有兩種可能.

一種可能是由于高空的氣體逐漸稀薄,壓強(qiáng)降低,氣球上升過程中,球內(nèi)壓強(qiáng)大于球外壓強(qiáng),氣球就不斷膨脹,最后氣球就會(huì)“爆炸”破裂.

另一種可能是因?yàn)楦呖湛諝庀”,大氣密度隨高度升高而減小,氣球上升到一定高度后其體積無明顯變化,則氣球上升過程中所受浮力將逐漸減小,當(dāng)浮力等于重力時(shí),氣球上升的速度值達(dá)到最大,然后,氣球繼續(xù)上升,則浮力小于重力,氣球開始向上做減速運(yùn)動(dòng).當(dāng)氣球的速度減為零時(shí),又會(huì)加速下落,浮力逐漸變大,當(dāng)氣球通過浮力等于重力的位置后,浮力又大于重力,氣球開始向下做減速運(yùn)動(dòng).在氣球的速度減為零之后,又開始加速上升.如此反復(fù),氣球?qū)⒃诟×Φ扔谥亓@一特殊位置附近上下往復(fù)運(yùn)動(dòng).


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