2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Какое максимальное расстояние сможет пролететь воздушный шар
Сообщение20.02.2017, 00:44 


24/10/15
2
Итак представим воздушный шарик (возможно с гелием, возможно без него). И представим самые благоприятные условия для перемещения шарика по воздуху, т. е. хороший ветер, хорошая погода без дождя, отсутствие препятствий и т. д.
Исходя из этого сможет ли шарик пролететь расстояние в шесть тысяч километров?
Какое максимальное расстояние он сможет пролететь учитывая все физические параметры самого шарика и окружающей среды?
Друзья физики вопрос был задан ребенком после просмотра фильма Русалочка (ТВ) 2000г. Взрослые были в затруднении, так как не были уверены что смогут ответить правильно. Помогите пожалуйста найти ответ :)

 Профиль  
                  
 
 Posted automatically
Сообщение20.02.2017, 00:51 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
 i  Тема перемещена из форума «Физика» в форум «Помогите решить / разобраться (Ф)»


-- 20.02.2017, 01:09 --

Скорость ветра при мощном урагане 300-400 км/час. Как показывает жизненный опыт, даже довольно плохо завязанный шарик заметно сдувается только дня через три после надувания. Какой вывод отсюда следует сделать?

 Профиль  
                  
 
 Re: Какое максимальное расстояние сможет пролететь воздушный шар
Сообщение20.02.2017, 01:14 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


20/08/14
8071
Если с гелием, то, очевидно, зависит от скорости утечки. Все же видели, что шарик постепенно сдувается. Посчитать, сколько времени понадобится шарику, чтобы сдуться, при данной скорости утечки, и какое расстояние при типичной скорости ветра он сможет пролететь - задача на четыре арифметических действия.
Шарик, надутый воздухом, тоже упадет не позже, чем сдуется, так что это вполне себе оценка сверху.

Что касается оценки снизу... В неподвижном воздухе шарик может держаться только за счет архимедовой силы, то есть его средняя плотность должна быть меньше плотности окружающего воздуха, чего можно достичь только за счет температуры. Шарик, конечно, нагревается солнцем, в отличие от окружающего его воздуха, нагревающегося только от земли. Но постоянный контакт с холодным воздухом будет эффективно охлаждать шарик, так что вскоре температура его сравняется с температурой окружающей среды, средняя плотность станет выше плотности воздуха за счет наличия резины, и шарик пойдет вниз. Правда, ему может повезти попасть в восходящий поток и на нем взлететь довольно высоко, но ночью восходящие потоки заканчиваются. В общем, я не думаю, что обычный (не гелиевый) воздушный шарик пролетает больше суток.

 Профиль  
                  
 
 Re: Какое максимальное расстояние сможет пролететь воздушный шар
Сообщение20.02.2017, 05:20 


06/09/12
890
fred1996 в сообщении #1193981 писал(а):
А вот бутылка с запиской, брошенная в океан имеет гораздо больше шансов проплыть огромные расстояния.

К сожалению, в последнее время у бутылки не так много шансов доплыть куда-либо. Например, Тихий океан она почти гарантировано не пересечет из-за мусорных островов, в которых просто затеряется. Южную и экваториальную часть Атлантики - вполне себе пересечет. А вот с северной ее частью - тоже под вопросом.

 Профиль  
                  
 
 Re: Какое максимальное расстояние сможет пролететь воздушный шар
Сообщение20.02.2017, 13:48 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
9524
Москва
Экспериментальный факт - 8000 км. Японские Фу-Го - аэростаты из бумаги, несущие одну осколочную бомбу и 4 зажигательных. Запускались с территории Японии, пролетали до 8000 км. Из 9300 штук было зарегистрировано над территорией США около 300. Из серьёзных повреждений - линия электропередач "Манхэттенского проекта" (ввиду наличия резервной эффект отсутствовал), жертвы - женщина и пятеро детей, нашедшие севший аэростат и ставшие его смотреть, отчего и случился взрыв.
Позже американцы запускали шары с разведаппаратурой над СССР и Китаем, однако сведений о дальности полёта не нашёл.

 Профиль  
                  
 
 Re: Какое максимальное расстояние сможет пролететь воздушный шар
Сообщение20.02.2017, 14:22 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


31/01/14
11044
Hogtown
Евгений Машеров в сообщении #1194079 писал(а):
Экспериментальный факт - 8000 км.

9000 км: сбежавший канадский метеозонд
http://www.hurriyetdailynews.com/runaway-canadian-weather-balloon-lands-in-finnish-islands.aspx?pageID=438&n=runaway-canadian-weather-balloon-lands-in-finnish-islands-1998-09-04

Ну а пилотируемый: 40 000 км без посадки
https://en.wikipedia.org/wiki/Breitling_Orbiter

 Профиль  
                  
 
 Re: Какое максимальное расстояние сможет пролететь воздушный шар
Сообщение20.02.2017, 14:30 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


20/08/14
8071
Мне кажется, стоит различать аэростаты и воздушные шарики.

 Профиль  
                  
 
 Re: Какое максимальное расстояние сможет пролететь воздушный шар
Сообщение20.02.2017, 14:50 
Аватара пользователя


11/12/16
13272
уездный город Н
Anton_Peplov в сообщении #1193972 писал(а):
Что касается оценки снизу...


Типичный полет шарика с гелием, обычного праздничного, а не специального шара-зонда, ИМХО, выглядит так:
1. Шарик поднимается.
2. Плотность воздуха уменьшается.
3. Шарик раздувается.
4. ... и лопается.

 Профиль  
                  
 
 Re: Какое максимальное расстояние сможет пролететь воздушный шар
Сообщение20.02.2017, 16:35 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


31/01/14
11044
Hogtown
Anton_Peplov в сообщении #1194086 писал(а):
Мне кажется, стоит различать аэростаты и воздушные шарики.
Если посмотреть английскую вики, то слово аэростат имеет два значения: любой аппарат легче воздуха 2) аэростат (1) но на привязи.

Но безусловно, следует различать воздушный шарик (party balloon) и что-то более профессиональное.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 9 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: epros, Kir_iii


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group