Dynamika - balon

[mikaa]

Wypełniony wodorem balon unoszący dwóch podróżników oraz ładunek o masie 180 kg, opada w dół ze stałą szybkością. Masa balonu i gondoli jest równa M=900kg
a) Wyjaśnij, dlaczego balon opada w dół ruchem jednostajnym
b) Po wyrzuceniu balastu z gondoli okazało się, że balon zaczął unosić się górze z taką samą szybkością, z jaką wcześniej opadał. Wyjaśnij dlaczego w tej fazie ruchu balon unosi się ze stała szybkością.
c) Narysuj układ sił działających na balon (wraz z ludźmi i ładunkiem) w pierwszym i drugim przypadku. Wskazówka: Jeśli szybkość balonu nie uległa zmianie, to znaczy, że wartość siły oporu powietrza jest w obu przypadkach taka sama.
d) Oblicz masę delta m usuniętego balastu, zakładając, że siła wyporu ma wartość Fw= 10000N

[korki_fizyka]

Należy uwzględnić siłę oporu powietrza wynikającą z lepkości (prawo Stokesa).
Skoro ruch balonu jest jednostajny w pionie, to \(\vec{F_w} = 0\) (I zasada dynamiki).
Następnie rozwiązać układ dwóch równań.