Чому і як літає аеростат

Будь-яке тіло на поверхні нашої планети знаходиться під вплив земного тяжіння. Для того щоб піднятися в повітря, людина повинна протиставити силі земного тяжіння рівну або більшу підйомну силу. Багато хто не раз спостерігали, як з дна склянки з водою піднімають бульбашки повітря. Відбувається це тому, що на пухирець повітря з усіх боків тисне вода. Значення цього тиску залежить від висоти стовпа води.

Бульбашка заповнений повітрям, питома вага якого майже в 800 разів менше ніж води. Сила ж виштовхування, відповідно до закону Архімеда, дорівнює вазі води в об'ємі бульбашки, т. Е. Значно більше. Аеростат - це такий же «бульбашка», але більшого розміру. До того ж він пливе не в воді, а в повітрі, який прагне виштовхнути аеростат вгору тим сильніше, чим більше його обсяг і чим легшим газом він заповнений. У чому конструкція аеростата повинна бути максимально легкою, а сам аеростат наповнений легким газом (воднем або гелієм). У повітряному океані закон Архімеда діє точно так же, як і в океані водному, тобто якби нам вдалося повністю викачати з кулі повітря і не дати йому при цьому розплющитися (під тиском навколишньої атмосфери), то таку кулю мав би при рівних умовах найбільшу в порівнянні з іншими кулями підйомну силу. Отже, принцип створення підйомної сили простий і зрозумілий, труднощі починаються при конструюванні, коли стикаються такі суперечливі вимоги, як легкість і міцність.

Адже конструкція обов'язково повинна бути міцною, щоб протистояти тиску ззовні. Чим вище піднімається куля, тим менше стає тиск повітря на нього зовні. При підйомі на велику висоту газ розпирає куля і оболонка в кінці кінців може лопнути. Ось чому повітроплавці в нижній частині кулі змушені робити отвір. Піднімаючись, куля видавлює з себе надлишок газу через цей отвір. Але справа в тому, що з витоком газу зменшується підйомна сила кулі і, щоб продовжити політ, доводиться скидати з аеростата баласт.

Схожі статті