Дирижабли \ Воздушные шары. Газ в балонах

[slimeradio]

Здравствуйте!

По физике у меня всегда был тройбан, а вот сейчас она нужна...

Помогите разобраться в нескольких вопросах:
1) При помещении газа(водород) в баллон, его масса вместе с газом (именно масса) увеличивается верно (вещество же никуда не девается)?
2) Допустим у нас есть идеальное вещество, которое очень-очень лёгкое и отлично справляется с давлением. Делаем из него огромный шар 10м радиусом и весом 1г (опять таки всё гипотетически). Он ведь взлетит? (на него же действует сила архимеда)
3) Наполним шар водородом. Водород ведь не увеличит его подъемную силу, а наоборот уменьшит, так как масса увеличится?
4) Если да, то получается чем больше водорода, тем хуже он взлетает. При определённой плотности водорода, он уже взлетать не будет?

Тапком прошу не бить

[Утундрий]

slimeradio в сообщении #1404248 писал(а):

справляется с давлением

Уточните этот момент.

[slimeradio]

Допустим вещество из которого сделана оболочка способна выдержать любое давление изнутри, или снаружи.

[rockclimber]

2) Ваше идеальное вещество - твердое, а шар из него внутри - пустой, т. е. там вакуум?
Ну так-то более-менее все правильно.

(Оффтоп)

Я помню, как-то от нечего делать посчитал плотность гексафторида урана (который газ при относительно невысоких температурах) и сравнил его с плотностью пенопласта. Получилось, что пенопласт должен взлетать в гексафториде урана

[slimeradio]

5) Так же, что будет, если нагревать газ внутри герметичного баллона? (Вариант баллон разорвёт не рассматриваем)
Есть ли зависимость подъемной силы от температуры (вроде нет?)
6) Температуру используют, чтобы газ внутри имел большее давление, при этом меньшую плотность. и чтобы баллон не разорвало извне....

[Утундрий]

Сяо off, плиз. Что там с давлением?

[slimeradio]

Утундрий в сообщении #1404254 писал(а):

Сяо off, плиз. Что там с давлением?

Допустим вещество из которого сделана оболочка способна выдержать любое давление изнутри, или снаружи.

[Утундрий]

Законам сохранения это не противоречит, так что - пусть. Что дальше?

[slimeradio]

Утундрий в сообщении #1404256 писал(а):

Законам сохранения это не противоречит, так что - пусть. Что дальше?

Всё ли мною сказанное выше (вопросы 1-6) верно?

[Утундрий]

2 - нет.

Запускайте их по-одному, если не сложно.

[Prisma]

Утундрий почему же по вопросу 2 отрицательный ответ? Выше ведь уточнили, что внутри вакуум, оболочка (гипотетическая) держит атмосферное давление снаружи, сохраняя форму шара и крайне лёгкая

slimeradio в сообщении #1404253 писал(а):

6) Температуру используют, чтобы газ внутри имел большее давление, при этом меньшую плотность. и чтобы баллон не разорвало извне....

Да, избыточное давление внутри имеется, иначе шар бы не принял свою форму.
Плотность горячего воздуха естественно меньше, чем снаружи.
Что такое "разорвать баллон извне" я не понял

[amon]

slimeradio в сообщении #1404248 писал(а):

3) Наполним шар водородом. Водород ведь не увеличит его подъемную силу, а наоборот уменьшит, так как масса увеличится?

Если под подъемной силой понимать силу Архимеда, то она не изменится, если оболочка нерастяжима, и увеличится, если растяжима. Помедитируйте на эту фразу и придет просветление.

[slimeradio]

Цитата:

Да, избыточное давление внутри имеется, иначе шар бы не принял свою форму.
Плотность горячего воздуха естественно меньше, чем снаружи.
Что такое "разорвать баллон извне" я не понял

Имелось ввиду сжать

-- 10.07.2019, 06:15 --

amon в сообщении #1404268 писал(а):

Если под подъемной силой понимать силу Архимеда, то она не изменится, если оболочка нерастяжима, и увеличится, если растяжима. Помедитируйте на эту фразу и придет просветление.

Я это понимаю.

Цитата:

Если под подъемной силой понимать силу Архимеда

- ещё какие-то подъёмные силы действуют на тело?

[EUgeneUS]

slimeradio
С точки зрения банальной эрудиции (то есть на уровне начальных классов средней школы) в Ваших выкладках нет ошибок. В том смысле, что нет каких-то явных логических ошибок.

Если подняться на уровень средней школы. То будет ясно, почему не делают "вакуумные дирижабли".
Но для этого нужно считать, делать какие-то количественные оценки. Вот пара относительно простых оценочных задачек. Вторая по-сложнее.

1. Пусть у Вас есть идеальная оболочка: абсолютно легкая, абсолютно жесткая и абсолютно прочная. Шар из такой оболочки заполнен водородом (upd: давление водорода равно атмосферному, конечно).
Вопрос: на сколько (в процентах) изменится подъемная сила такого шара, если его "заполнить вакуумом"?

2. Теперь у Вас не идеальная оболочка. Пусть шар диаметром ($D$) 1 метр имеет стальную оболочку толщиной ($d$) 1 миллиметр и выдерживает внешнее атмосферной давление.
Масса такой оболочки будет примерно равна: $m_o= \pi D^2 \rho_{st} d = 8$ кг
Вопрос: сколько будет весить оболочка из этой стали, выдерживающая внешнее атмосферное давление, для шара диаметром 10 метров?

[wrest]

slimeradio в сообщении #1404248 писал(а):

его масса вместе с газом (именно масса)

slimeradio в сообщении #1404248 писал(а):

Делаем из него огромный шар 10м радиусом и весом 1г

Судя по первой цитате, вы вроде различаете массу и вес. А судя по второй - не всегда. А в этих архимедовых вопросах это важно!