人们是如何操纵热气球上升和下升的?其中利用的物理知识是什么

发布网友 发布时间：2022-04-19 13:02

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热心网友 时间：2023-10-25 02:54

首先要明白热气球的基本结构组成和工作过程,通常热气球由球体和位于球体底部的加热源这两个最基本的部分组成,热气球在空中飘浮过程中要一直保持气球内部的空气的温度要高于外界温度的,否则就会慢慢落到地面.
其次我们要明白几个个科学道理,一、力的作用；二、热涨冷缩；三、阿基米德定律.
通俗的讲：
一、力的作用：物体受到力的作用,如果合力的大小不为零,不相互抵消,那么物体就会沿着合力的方向运动.
二、热涨冷缩：大多数物体在一般状态下,受热以后会膨胀,也就是物体体积会变大,在受冷的状态*积会缩小.大多数物体都具有这种性质,例如气体,空气.当然也有特殊的情况和物质在一般或者特定的条件下这种情况不会发生.
三、阿基米德定律：浸在静止流体（例如水中啦,空气中等）中的物体受到流体作用的合力大小等于物体排开的流体的重力.这个合力称为浮力.气球在空中受到的浮力大小为：和气球一样大体积外面的空气的重量.
明白了上面三个物理常识,我们就可以解释这个问题了.
热气球加热后,气球内部的空气被加热,在温度上升的过程中,由于热涨冷缩的原因,体积要膨胀,温度越高,体积膨胀越大,而气球的体积又基本不变,那么内部的气体就会慢慢的通过下面的加热口把气体排到外面,那么气球的密度会变小,密度小体积又保持不变,重量就会变小,根据阿基米德定律的原因,气体的受到的浮力就等于同体积外面空气的重量,而我们的气球的整个重量（气球干瘪时的重量加气球现在内部空气的重量）在减小,当这个重量减小到小于浮力的时候,合力向上,那么气球就会朝着合力的方向移动,就会飘起来了.