Question

Воздушный шар равномерно движется вниз. Какой балласт нужно выбросить, чтобы шар стал подниматься с той же скоростью вверх? Сила сопротивления воздуха равна 7 Н.

Answer 1

1,4 кг, смотри вложение

Answer 2

Для того чтобы воздушный шар стал подниматься с той же скоростью вверх, что и скорость его движения вниз, необходимо создать равнодействующую нулевую силу. Это означает, что сила подъема должна компенсировать силу сопротивления воздуха.

Давайте обозначим массу воздушного шара как m (кг), массу выброшенного балласта как m_б (кг), и ускорение свободного падения как g (около 9.81 м/с² на поверхности Земли).

На воздушный шар действуют две силы:

1. Сила тяжести, направленная вниз, равная m * g.
2. Сила сопротивления воздуха, направленная вверх и равная 7 Н.

Для равномерного движения (без ускорения), сумма этих сил должна быть равна нулю:

Сила подъема - Сила тяжести - Сила сопротивления воздуха = 0.

Теперь выразим силу подъема:

Сила подъема = Сила тяжести + Сила сопротивления воздуха.

Сила тяжести = m * g.

Теперь, чтобы создать силу подъема, равную этой сумме, нужно выбросить балласт массой m_б. Таким образом, мы можем записать уравнение:

Сила подъема = m_б * g.

Теперь выразим m_б:

m_б = (Сила подъема) / g.

Из условия задачи у нас есть значение силы сопротивления воздуха (7 Н), поэтому:

m_б = 7 Н / 9.81 м/с² ≈ 0.714 кг.

Таким образом, чтобы воздушный шар стал подниматься с той же скоростью вверх, что и двигался вниз, нужно выбросить балласт массой примерно 0.714 кг.