一氢气球,以2m/s的速度匀速降落,氢气球和下面吊篮的总重为5000N.当从吊篮中丢下2000N重物后,吊篮先减速下降,后加速上升,最后以2m/s的速度匀速上升.求气球以2m/s的速度在空气中运动

问题描述:

一氢气球,以2m/s的速度匀速降落,氢气球和下面吊篮的总重为5000N.当从吊篮中丢下2000N重物后,吊篮先减速下降,后加速上升,最后以2m/s的速度匀速上升.求气球以2m/s的速度在空气中运动时受到的阻力.(假设氢气球受到向上的浮力不变)

当氢气球以2m/s的速度匀速降落时,受到重力、浮力和阻力作用,重力竖直向下,浮力和阻力竖直向上,如图所示:

则F+f=G   ①
当从吊篮中丢下2000N重物后,以2m/s的速度匀速上升时,受到竖直向下的重力和阻力,竖直向上的浮力作用,如图所示:

则:F=f+G′②
联立①②得,f=

G−G′
2
=
2000N
2
=1000N.
答:气球以2m/s的速度在空气中运动时受到的阻力为1000N.