Номер 3, страница 148, часть 1 - гдз по физике 9 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 4. Механика жидкостей и газов. Параграф 34. Движение жидкостей и газов - номер 3, страница 148.

Условие.

3. Можно ли управлять полётом воздушного шара с помощью руля и паруса?

Решение.

3. Можно ли управлять полётом воздушного шара с помощью руля и паруса?

Решение

Управлять полётом воздушного шара, используя руль и парус, невозможно. Причина кроется в самом принципе движения воздушного шара в атмосфере.

Воздушный шар является аэростатом, то есть летательным аппаратом легче воздуха, у которого отсутствует собственный двигатель для создания горизонтальной тяги. Его горизонтальное движение полностью определяется направлением и скоростью ветра на той высоте, где он находится. Шар фактически дрейфует вместе с окружающей его воздушной массой, поэтому его скорость относительно воздуха близка к нулю.

1. Почему не работает руль? Руль (как воздушный, так и водный) эффективен только тогда, когда есть набегающий поток среды (воздуха или воды). Отклоняя этот поток, руль создает поперечную силу, которая и поворачивает аппарат. Поскольку воздушный шар летит вместе с ветром, а не сквозь него, набегающий поток воздуха отсутствует. Руль будет просто неподвижно висеть в воздухе и не сможет оказать никакого управляющего воздействия.

2. Почему не работает парус? Парус также работает за счет силы ветра, дующего на него. Он создает тягу, когда есть разница в скорости между ветром и самим аппаратом. Так как шар движется со скоростью ветра, для паруса, установленного на шаре, относительного ветра не будет. Он не сможет наполниться и создать какую-либо силу тяги, которая могла бы изменить траекторию полета.

Единственный способ, которым пилот может управлять направлением полета воздушного шара — это изменение высоты. На разных высотах воздушные течения часто имеют разное направление и скорость. Поднимаясь или спускаясь (нагревая или остужая воздух в оболочке), пилот может найти воздушный поток, движущийся в нужном ему направлении.

Ответ: Нет, управлять полётом воздушного шара с помощью руля и паруса нельзя. Это связано с тем, что воздушный шар дрейфует вместе с ветром, и его скорость относительно окружающего воздуха практически равна нулю. Для работы руля и паруса необходим набегающий поток воздуха, которого в данном случае нет.