Question

一个载重气球在空中受到100N的浮力，匀速竖直上升。若在载重物中再加入

一个载重的气球在空中受到100N的浮力时可以匀速竖直上升，若在所载重物中再加入10Kg的物体时，这气球可以匀速下降，设气球在上升和下降时受到的浮力和空气摩擦阻力大小不变，g取10N/Kg。求：（1）气球受到的重力；（2）气球受到的空气摩擦阻力。

Answer 1

F浮力恒等于100N，两个等式联立，G+f摩擦力=100，G-f摩擦力=0.

G=50N，f摩擦力=50N

Answer 2

答：
匀速上升时：F浮＝G+f
当匀速下降时：F浮＋f＝G’
二式相加：2F浮＝G+G'＝G+G+mg＝2G+mg
所以：G=（2F浮－mg）/2＝（2×100－10×10）/2=50(N)
f=F浮－G＝100－50＝50（N）

Answer 3

因为变化前后都匀速（平衡状态），
(1)设阻力f向下方向为正方向，则
f-100N=-f 得f=50N
(2)变化前，三个力：浮力100N、阻力50N、总重力50N
如果原本没有载重，则气球重力为50N；如果原本有载重，无法求。

Answer 4

假设,加重后V不变,则浮力不变(忽视高度影响); 摩擦力在任何速度下为恒值
(m_球+m)g+F_阻=F_浮
(m_球+m+m')g=F_浮+F_阻
先求F_阻再求m_球