Ποιες είναι όλες οι δυνάμεις που δρουν σε ένα κινούμενο μπαλόνι;

Εδώ είναι οι δυνάμεις που δρουν σε ένα κινούμενο μπαλόνι, κατανεμημένες σε κατηγορίες:

Εξωτερικές δυνάμεις:

* βαρύτητα (FG): Αυτή είναι η δύναμη που τραβά το μπαλόνι προς τα κάτω λόγω της μάζας και του βαρυτικού πεδίου της Γης.

* Αντίσταση αέρα (FD): Επίσης γνωστή ως drag, αυτή η δύναμη αντιτίθεται στην κίνηση του μπαλονιού μέσω του αέρα. Αυξάνεται με την ταχύτητα του μπαλονιού και την επιφάνεια που παρουσιάζει στον αέρα.

* Δύναμη αιολικής ενέργειας (FW): Εάν υπάρχει άνεμος, θα ασκήσει μια δύναμη στο μπαλόνι προς την κατεύθυνση του ανέμου. Αυτή η δύναμη μπορεί να είναι πολύπλοκη, ανάλογα με την ταχύτητα του ανέμου, την κατεύθυνση και το σχήμα και τον προσανατολισμό του μπαλονιού.

* Πλευρία (FB): Αυτή η δύναμη λειτουργεί προς τα πάνω στο μπαλόνι λόγω της μετατόπισης του αέρα. Είναι μικρότερη από τη δύναμη της βαρύτητας για τα περισσότερα μπαλόνια, αλλά μπορεί να είναι σημαντική για μεγαλύτερα μπαλόνια γεμάτα με αέρια ελαφρύτερου από τον αέρα.

Εσωτερικές δυνάμεις (μέσα στο μπαλόνι):

* Τάση (ft): Αυτή η δύναμη υπάρχει μέσα στο υλικό του μπαλονιού, διατηρώντας το φουσκωμένο και αντιστέκεται στην πίεση του αερίου μέσα.

* δύναμη πίεσης (FP): Το αέριο μέσα στο μπαλόνι ασκεί πίεση στους τοίχους του μπαλονιού. Αυτή η δύναμη λειτουργεί προς τα έξω και ισορροπείται από τη δύναμη τάσης.

Άλλες εκτιμήσεις:

* Αρχική ώθηση: Εάν το μπαλόνι προωθείται από έναν μηχανισμό (όπως ένας ανεμιστήρας ή ένα τζετ), θα υπάρχει μια αρχική δύναμη που θα τον ωθεί προς τα εμπρός.

* Αεροδυναμικός ανελκυστήρας: Σε ορισμένες συνθήκες, σαν να διαμορφώνεται ή να κινείται το μπαλόνι με τρόπο που να δημιουργεί μια διαφορά στην πίεση του αέρα πάνω και κάτω, μπορεί να υπάρχει μια αεροδυναμική δύναμη ανύψωσης που ενεργεί πάνω του. Ωστόσο, αυτό είναι συνήθως αμελητέο για τυποποιημένα μπαλόνια.

Σημαντικές σημειώσεις:

* Σχετική κίνηση: Οι δυνάμεις που ενεργούν στο μπαλόνι θα αλλάξουν ανάλογα με την κίνηση του μπαλονιού σε σχέση με τον αέρα. Εάν το μπαλόνι κινείται με τον άνεμο, η δύναμη του ανέμου θα είναι μηδενική.

* Τύπος μπαλονιού: Οι δυνάμεις που δρουν σε ένα μπαλόνι ζεστού αέρα ή ένα μπαλόνι ηλίου μπορεί να διαφέρουν ελαφρώς λόγω των διαφορών στις μεθόδους πληθωρισμού και την πλευστότητα τους.