Применение воздушных шаров в оформлении. Как используют свойства воздуха? Можно сделать использованных воздушных шариков
Глава Минприроды России Дмитрий Кобылкин поддержал призыв работников заповедного дела об ограничении запусков шаров на массовых мероприятиях.
Руководство дальневосточных особо охраняемых природных территорий: Кроноцкого (Камчатский край) и Магаданского (Магаданская область) заповедников, национального парка «Земля леопарда» (Приморский край), ФГБУ «Заповедное Приамурье» (Хабаровский край) выступило с инициативой об ограничениях в проведении акций с использованием воздушных шаров.
Глава Минприроды России Д. Кобылкин разделил обеспокоенность коллег, отметив: «С ростом экологической сознательности пришло время пересмотреть некоторые, на первый взгляд, безобидные привычки. Важно, чтобы люди понимали, какой урон могут оказать наши действия. Казалось бы, речь о малой проблеме, но она со временем создаёт глобальную. Поэтому коллег-экологов, которые знают тенденции, понимаю и поддерживаю».
Массовый запуск воздушных шаров стал неотъемлемой частью любого праздника или мероприятия, приуроченного к памятным датам и экологическим акциям в России. По мнению экспертов, такая традиция способствует ухудшению экологической ситуации в мире. Наиболее часто отходы от шаров наносят вред морским животным, обитающим, в том числе, на заповедных территориях.
Директор Кроноцкого заповедника Пётр Шпиленок подчеркнул: «За историю существования заповедника неоднократно были зафиксированы случаи травмирования и гибели тюленей, морских птиц в акватории и даже наземных млекопитающих, обитающих на побережье, в сетях, пластиковых отходах, обрывках воздушных шаров и декоративных лент, которые приносит течением. Трагедией для сотрудников заповедника и пользователей социальных сетей стала гибель лиса Злодея Злодеича (на фото ниже, автор фото Андрей Шпиленок ). За жизнью его многодетной семьи на побережье Кроноцкого лимана на протяжении нескольких месяцев следили тысячи людей во всём мире. Зверь запутался в обрывке рыболовных снастей, выброшенных на берег прибоем, спасти его не удалось. Именно поэтому сегодня мы выступаем с призывом к организаторам массовых мероприятий по всей России отказаться от запуска в небо шаров – действия, ставшего в последнее время традиционным, но остающегося необдуманным и губительным для природы».
Директор государственного природного заповедника «Магаданский» Юрий Бережной отметил: « Символичное, красивое и невинное, на первый взгляд, действо – выпускание в небо ярких воздушных шаров, не такое уж и безобидное. Шары загрязняют самые отдалённые и нетронутые уголки нашей планеты, создавая неминуемую опасность для живого. Шары, превратившись в мусор, годами продолжают выделять химикаты в окружающую среду. Птицы, наземные и морские животные мучительно гибнут, запутываясь в веревках, привязанных к шарам. Сами лопнувшие шарики становятся смертельным кормом, для рыб, птиц и млекопитающих. Призываю организаторов мероприятий не использовать воздушные шары, ведь чтобы сплотить людей существует множество безопасных альтернатив – высадка деревьев, проведение субботников в лесу и на берегах рек и морей, что значительно улучшит экологическую обстановку в целом».
Директор ФГБУ «Заповедное Приамурье» Владимир Андронов отметил: «За последние годы ситуация с запуском воздушных шаров в небо только усугубилась. На праздниках, которые происходят на улицах городов, ежегодно выпускаются в небо тысячи, сотни тысяч воздушных шариков по любому поводу. Гелиевые шары способны улететь на расстояние более 80 км от того места, где были выпущены. И очень часто падают в виде мусора на наши охраняемые территории, где от него страдает все живое. Уверен, без внимания и поддержки этот вопрос не должен остаться. В интересах здорового будущего нужно иногда принимать непопулярные решения».
« Когда люди запускают гелиевые шарики в небо, они не думают, что этим могут причинить вред или может даже смерть другому живому существу. Минутные действия могут обернуться экологической бедой. В воздухе гелиевый шар существует не больше часа. Далее под влиянием либо высоких температур, либо сильного ветра, либо других внешних факторов шар сдувается и падает. В воде или на суше он может привлечь зверей, птиц и рыб как объект питания. Экологами всего мира все чаще отмечаются случаи гибели животных от съеденного ими латекса, полиэтилена или других ТБО. Также гелиевые шары значительно загрязняют экосистему, ведь разлагается латекс около 4 лет», – сказала заместитель директора по науке
Этот внутренний двор во Франции заполнен розовыми воздушными шарами, которые выступают в роли крыши. Когда гости выходят в причудливый дворик в отеле De Griffy во Франции, у них сразу же возникает ощущение входа в альтернативную реальность, наполненную сотнями розовых воздушных шаров. Некоторые воздушные шары разбросаны между травянистым полом, но большинство из них набиты в висячую сетку, которая подвешена над всем двором.
Сеть позволяет этим розовым шарам имитировать крышу двора. По мере того, как естественный свет просачивается сквозь воздушные шары, все пространство охватывает мягкий магический оттенок розового. Внутренний двор был вдохновлен цветущей вишней и спроектирован Марго Родот, Микаэлем Мартином и Бенуа Тастетом. Изначально использовались простые латексные шары без рисунка, которые также представлены в каталоге по адресу https://www.mfpoisk.ru/catalog/lateksnye_vozdushnye_shary_bez_risunka/ . Затем эти шары красились в нужный оттенок и встраивались в инсталляцию.
Сотни розовых и белых воздушных шаров были собраны в единую композицию, чтобы оживить своеобразную сказочную сцену. Установка под названием «Десятая весна» позволяет посетителям расслабиться и насладиться сюрреалистическим моментом чистого блаженства.
Деремер окончила университет со степенью в области студийного искусства, но затем стала ветеринарным специалистом. Объединив ее страсть к искусству и любовь к животным, она создала отражающую эти интересы обложку. Она изучила множество специализированных журналов, чтобы передать свое искусство в виде воздушных шаров и фотографий. Сара отлично передала сущность реальных существ через текстурные воздушные шары, всецело позволяя им выразить свои мультяшные характеристики.
Воздушные шары - это изделия из тонкого, специальным образом обработанного латекса. При надувание воздушного шарика воздухом, или гелием стенки его растягиваются и становятся очень тонкими, поэтому с готовыми изделиями из шариков нужно правильно обращаться.
Чаще всего мы используем круглые шарики с гелием, или воздухом. Поэтому они висят на потолке, или лежат на полу. Сразу после надувания, они подвергаются агрессивному воздействию внешней среды. К факторам, на которые повлиять очень сложно относятся:
Солнечный свет, под его действием стенки шарика окисляются и разрушаются, чем сильнее светит солнце, тем быстрее идет процесс;
Высокая температура окружающей среды, под ее действием газ внутри шарика нагревается, что приводит к активизации движения его молекул, в результате чего эти молекулы быстрее просачиваются сквозь стенки шарика в окружающую среду и шарик теряет способность летать;
Высокая влажность оказывает негативное воздействие на полимерный клей, нанесенный на внутреннюю поверхность шара, он просто не высыхает и не препятствует выходу гелия в окружающее пространство;
Гроза, в такую погоду процессы окисления шарика многократно ускоряются.
К негативным факторам, на которые можно повлиять, относятся:
Подвесные потолки, которые, говоря русским языком, изготавливаются из спрессованной стекловаты, на их поверхности могут оставаться острые частички, разрушающие шар при соприкосновении с ними;
Сильный ветер, при котором шары трутся друг об друга и в некоторых случаях могут лопнуть;
Пыль, поднимаемая ветром с ближайшей стройки, дороги, или песочницы действует на шарик как наждачная бумага, протирая его;
Контакт с любыми острыми и горячими предметами;
Транспортировка шаров в пыльном багажном отделении.
При эксплуатации шариков необходимо учитывать эти факторы, а значит:
- Избегать, прямого солнечного света, попадающего на шары.
- Не использовать шары в жаркую погоду, или жарких помещениях.
- Для обеспечения максимального времени полета не использовать шары в помещениях с повышенной влажностью.
- В шторм, грозу и при сильных порывах ветра не выносить шары на улицу.
- Транспортировать и переносить шары аккуратно.
Кроме круглых шаров, существуют и различные композиции из шариков. В профессиональном исполнении, они делаются без использования клея. Это позволяет придать фигурам дополнительную прочность и использовать их не только как украшение, но и как игрушку для детей. На такие изделия влияют все те же факторы, что и на круглые шары. Но, при их использовании в качестве игрушки можно столкнуться с рядом проблем:
При эксплуатации таких игрушек они могут лопнуть, напугав взрослых, или детей, потеряв товарный вид, или просто испортившись;
При взрыве шарики разлетаются на мелкие кусочки, что может привести к травме как ребенка, так и взрослого;
На изделиях из шаров могут быть нанесены надписи, или рисунки, сделанные перманентными маркерами, которые могут окрасить руки, лицо, или одежду;
Некоторые элементы, изготовленные из шаров очень мелкие, ребенок может оторвать их от изделия и проглотить.
Выходит, что не только окружающая среда может воздействовать негативно воздействовать на шарики, приводя к потери их товарного вида, сокращая время полета, но и сами шарики требуют могут оказать негативное воздействие на человека, который эти шары использует. При заказе воздушных шаров необходимо это учитывать.
Для того, чтобы воздушные шарики только лишь радовали на празднике, украшали памятные моменты и не создавали никаких неприятностей и проблем, нужно выполнять несколько простых правил безопасности.
Главное правило: дети до трех лет включительно, могут играть надутыми воздушными шарами (прикасаться к ним) только лишь под постоянным наблюдением взрослых. Детей возрастом до трех лет ни в коем случае нельзя оставлять с воздушными (и гелиевыми) шарами шарами один на один, если они имеют возможность до них дотянуться.
Детям более старшего возраста нужно объяснить правила безопасного обращения с воздушными шарами и с изделиями (фигурами) из воздушных шаров. Рекомендуется контролировать поведение детей в отношении воздушных шаров вплоть до подросткового возраста.
Что делать с воздушными шарами совершенно недопустимо
Нельзя кусать надутые шары и вообще нельзя тянуть их в рот, ни в коем случае. Не считая того, что это является не гигиеничным, шары могут просто лопнуть во рту или около лица. Ребенок, кроме испуга, может получать удар по коже, по глазам, или ошметки лопнувшего шара могут попасть в дыхательные пути ребенка на вдохе, что может привести еще большему вреду для человека. В общем, надутые шары и рот есть совершенно не совместимые вещи.
Нельзя лопать шары вблизи своего лица по тем же причинам. Особенно не рекомендуется лопать воздушные шары ради злой забавы, желая в шутку напугать другого человека (ребенка). Человек, особенно ребенок, действительно может испугаться и расплакаться. Шарики должны радовать, а вызывать ими испуг и детский плач есть совсем не правильное использование воздушных шаров.
Совершенно недопустимо лопать надутые воздушные шары зажженными сигаретами. Это, кстати, очень любят делать подвыпившие гости, которым ударило в голову развлечься (по хулиганить) на празднике. Дело в том, что при лопаньи воздушного шара возникает мощный разлет воздуха, ранее сжатого внутри воздушного шарика. Этот воздух забирает с собой и разносит табак, тлеющий в сигарете. Можно поджечь занавески, волосы, можно прожечь одежду, кожу... В общем, как "повезет".
Воздушные шары имеют очень тонкие и сильно натянутые стенки, состоящие либо из очень тонкой пленки, либо из тончайшего латекса. Этим они отличаются от других надувных предметов: пляжных матрацев, мячей, надувных игрушек, изготавливаемых из прочного пластика. Поэтому, категорически запрещается сидеть на надутых воздушных шарах, или лежать на на них, прыгать и скакать на них, опираться на воздушные шары. Воздушный шар неминуемо лопнет, а человек получит либо травму либо болезненный удар.
Показательный пример: мамаша приносит ребенку фольгированную фигуру, надутую гелием. Ребенок, в радостном возбуждении, пользуясь попустительством со стороны взрослых, начинает скакать на этой надутой фигуре по полу, играя с ней в «лошадку»... Фольгированная фигура с грохотом лопается, ребенок со всей дури прикладывается попой об твердый пол и ломает себе копчик, например.
Уважаемые мамочки, берегите здоровье детей, не допускайте прыжков и скачек на надутых шарах.
Что нужно делать с воздушными шарами с осторожностью
Молодежь на вечеринках любит развлекаться путем вдыхания гелия и последующим «смешным голосом». Да, гелий, которым накачивают воздушные шары, имеет малую плотность, поэтому связки гортани при попытке «говорить гелием» изменяют свою частоту вибраций, и человек начинает говорить на пару октав выше, мультяшным и «смешным» голосом.
Не будем обсуждать насколько это весело или смешно, отметим лишь два момента:
Газ гелий совершенно безопасен для человека, вдыхать его можно без риска получить отравление или другой вред организма.
Человеку для жизни нужен кислород. Вдыхая чистый гелий, мы полностью заполняем им легкие, в которых на это время отсутствует кислород. Если легкие человека будут длительное время заполнены не воздухом, то он может задохнуться. Поэтому, если хочется поговорить «смешным голосом», то нужно делать это не постоянно, с паузами, чтобы организм смог подышать жизненно необходимым ему воздухом.
Берегите себя, своих детей и своих близких
Возраст: 13 лет
Место учебы: МБОУ СОШ с. Райманово
Город, регион: Город Туймазы, регион 102, Республика Башкортостан.
Руководитель (Газизуллина Анджела Фанильевна, Школа с. Райманово.)
Историко-исследовательская работа " Воздушные шары: наука, спорт, туризм, развлечение…
Я думаю о нём, о голубом небе. О чистом и светлом, без единого облачка. Я восхищаюсь им, мирным голубым небом, от него веет спокойствием и безмятежностью.
Я начала свою работу с этих слов потому-что человека всегда тянуло в небо. Дажо в древности человек стремился к нему, а теперь человек достигнул своей цели.
Ну а воздушные шары и стали первым путём в небо.
Актуальность данной работы заключается в том, что практические возможности воздушных шаров уже давно нашли очень широкое применение в различных отраслях. Например, в туризме, спорте и различных аттракционах, а так же для военных целей и научных метеорологических наблюдений.
Цель работы: Всесторонне, в различных аспектах, рассмотреть применение воздушного шара, как простейшего летательного аппарата, а так же самим изготовить миниатюрную действующую модель.
В этой работе поставлены следующие задачи:
1. Изучить литературу по теме.
2. Изучить особенности конструкции воздушного шара.
3. Исследовать принцип полета воздушного шара.
В работе использовались следующие методы:
1. Ретроспективное изучение литературных источников.
2. Выполнение простейших аэродинамических расчётов.
3. Изготовление и опытные запуски воздушного шара в миниатюре с последующей доводкой и регулировкой.
Объектом исследования стали воздушные шары различных типов и конструкций.
Предмет исследования - использование воздушных шаров в различных отраслях.
Глава I . Воздушный шар и воздухоплавание
I .1. История развития воздушных шаров
Полеты на воздушном шаре были красочно описаны Жюль Верном в его фантастических рассказах. Многие из его предложений стали былью, вошли в нашу жизнь и превратились в обыденную реальность.
Воздушный шар, а точнее — аэростат, был первым летательным аппаратом, позволившим человеку оторваться от земли. Принцип действия аэростата основан на законе Архимеда, причем подъемная сила летательного аппарата создается за счет разности плотностей воздуха и газа, наполняющего оболочку. Более легкий и менее плотный газ стремится вверх в область равных плотностей, увлекая за собой весь летательный аппарат.
Слово «аэростат» составлено из греческих слов «аэро» и «статос», что означает «воздух» и «неподвижный» . Этот термин применяется, как официальный научный, технический и профессиональный. В русском же языке прочно укоренилось словосочетание «воздушный шар», которое тоже имеет право на существование. Однако название «воздушный шар» принадлежит и резиновой игрушке, потомку древнего пузыря, наполняемого иногда обычным воздухом, не имеющим подъемной силы. Поэтому в отношении летательного аппарата наиболее приемлемо слово «аэростат».
По техническому решению аэростаты делятся на два основных типа - газонаполненные и тепловые .
Газонаполненные аэростаты изобрел французский профессор Жак-Александр-Сезар Шарль. Первый беспилотный полет аэростат Шарля совершил 28 августа 1783 года. Первый пилотируемый свободный полет на газонаполненном аэростате состоялся 1 декабря 1783 года, пилотами были сам профессор Шарль и механик Робер. В честь изобретателя газонаполненные аэростаты некоторое время называли шарльерами. Оболочка газонаполненного аэростата наполнялась водородом, иногда - более дешевым метаном. Сейчас для этого типа аэростатов применяется гелий .
Иначе устроен тепловой аэростат, изобретателями которого являются французские фабриканты братья Жозеф и Этьен Монгольфье. Эти аэростаты в честь изобретателей называют монгольфьерами. У монгольфьеров оболочка наполнена горячим воздухом или паровоздушной смесью. Для поддержания высокой температуры воздуха внутри оболочки монгольфьеры оснащены горелками, работающими чаще всего на природном газе .
Увлекшись естественными науками, братья Монгольфье 5 июня 1783 года подняли в небо первый беспилотный тепловой аэростат. 19 сентября того же года ими был осуществлен подъем на монгольфьере животных. На высоту около полукилометра поднялись баран, утка и петух. Полет прошел успешно, возможность безопасного пребывания человека в небе была доказана. Первым человеком, кто совершил полет на воздушном шаре, был Джин-Франкос. Это произошло 15 октября 1783 г. и стало началом эры воздухоплавания.
Подготовка пилотируемого полета потребовала от братьев Монгольфье оснащения своего аэростата топкой. Пока шли эксперименты, Этьен Монгольфье и молодой физик Пилатр де Розье осуществляли подъемы на привязном монгольфьере. 21 ноября 1783 года состоялся первый свободный пилотируемый полет аэростата. На борту находились Пилатр де Розье и маркиз д‘ Арланд. Пилоты регулировали температуру воздуха в оболочке, подбрасываю солому в топку. Полет продолжался около двадцати минут и прошел благополучно. Таким образом, приоритет в изобретении пилотируемого воздушного шара принадлежит братьям Этьену и Жозефу Монгольфье .
Конструкция воздушного шара мало изменилась с момента его изобретения до настоящего времени. Воздушный шар почти всегда имеет сферическую или грушевидную форму. Оболочка воздушного шара представляет собой огромный мешок из ткани, покрытый каучуком, обеспечивающим эластичность и его герметичность. До середины 19 века воздушные шары были не управляемые. Поднявшись в воздух, шар просто дрейфовал по ветру. Горячий воздух остывал, просачивался через оболочку, шар терял высоту. Регулирование высоты полета осуществлялось сбросом балласта (мешки с песком), загруженного перед началом полета в гондолу или выпуском воздуха через клапан. Были предприняты попытки устройства регулируемых парусов, но это успеха не принесло.
В период франко-прусского конфликта в 1870-71 гг. 65 воздушных шаров были использованы для переброски пассажиров и груза из осаженного Парижа. В 1875 г. были предприняты попытки пересечь на воздушном шаре пролив Ла-Манш. Однако это мероприятие имело сомнительный успех. Пилоты были вынуждены выбросить из гондолы все оборудование, снаряжение и даже одежду. В начале 20 века воздушный шары стали использовать для научных целей при изучении стратосферы, и в 1901 г. был совершен первый высотный подъем.
I .2. Применение воздушных шаров
Современные аэростаты - это воздушные шары, которые поднимаются вверх благодаря нагретому воздуху. Их оболочка изготовлена из синтетического материала со специальным покрытием, которое обеспечивает воздухонепроницаемый эффект. Также аэростат укомплектован блоком горелок, которые работают на пропане и бутане. Кроме этого воздушный шар оснащен барометрическими приборами, а также вентилятором для предварительного поступления в оболочку холодного воздуха.
За всё время своего существования воздушные шары применялись и до сих пор используются для различных военных и научных целей, для спорта, туризма и развлечений.
- Привязные шары для военных целей разделяются на крепостные и полевые; те и другие отличаются только размерами и служат для осмотра расположения своих и неприятельских войск, их расположения и движений. Иногда они служат для корректирования стрельбы артиллерии. Такие аэростаты снабжаются телефонами, проводники которых находятся в связи с штабами главных начальников. Привязные канаты крепятся к шару помощью трапеции, как видно на чертеже, что обусловливает вертикальное положение корзины при любом уклоне шара и не допускает вращения корзины.
- Привязные шары для метеорологических и фотографических целей вводятся в последнее время в разных государствах и служат метеорологам высокими пунктами для научных наблюдений. Шары эти имеют небольшую емкость и поднимают одни записывающие метеорологические инструменты.
- Привязные шары для подъемов публики в последнее время служат непременною принадлежностью всякой большой выставки и делаются обыкновенно значительного объема, не менее 8000 куб. м. Сегодня баллонинг - это уникальная и доходная отрасль системы предприятий и уникальный, привлекающий внимание всех без исключения метод аттракции. Катание на воздушных шарах - элитное развлечение для состоятельных туристов. Так как это дело обыкновенно имеет чисто коммерческую подкладку, то зачастую предприниматели для удешевления своего предприятия строят шары из материалов не очень высокого качества, почему и поднимают публику только в исключительно хорошую погоду, опасаясь за целость своего аэростата и особенно за дорогостоящий газ (обыкновенно водород). Почти все выставочные аэростаты кончали тем, что рвались. Вот почему не следует допускать эксплуатацию выставочных шаров дольше шести месяцев, считая содержание их в наполненном виде. Шар, выслуживший этот срок, уже не представляет гарантий безопасности.
- Светящиеся сигнальные шары представляют собою небольшие шарльеры, сделанные из прозрачной легкой материи. Такой шар рассчитывается на подъем электрического двужильного кабеля и нескольких ламп с накаливанием. Внизу ставится динамо-машина с двигателем или батарея из гальванических элементов или электрических аккумуляторов, назначаемых для питания ламп; там же имеется особый коммутатор в роде телеграфного ключа Морзе для замыкания и размыкания тока и подачи сигналов. Лампы подвешиваются или внутри шара, тогда весь шар светится, или подвешиваются под шаром. Иногда огни ламп делаются разноцветными. Высота подъема обыкновенно не превышает 200 м.
- Пробные воздушные шары — это маленькие шарики, не больше одного метра емкости, обыкновенно из пролакированной бумаги, наполняемые газом. Служат для определения направления ветра и пускаются перед полетом. Обыкновенно делаются цветными и снабжаются лентами из бумаги. Для метеорологических целей к такому шарику подвязывается черная лента определенной длины с обозначенными поперечными, значительно уширенными концами. Зная длину ленты, судят об удалении аэростата, измеряют в то же время углы, составляемые с горизонтом, помощью теодолита и направление по компасу, легко выводят направление и скорость движения воздушных течений на разных высотах.
- Воздухоплавание как спорт начало развиваться в конце 19 столетия. Конструкции воздушных шаров совершенствовались. Постепенно стали устанавливать рекорды дальности и высоты полетов. Развитие другой летательной техники оставило аэростаты привилегией спортсмено
Глава II .Конструкция воздушного шара II .1. Расчёты миниатюрной модели шара Широкое распространение в быту лёгких пластиковых паке-тов, газовых зажигалок и стеариновых свечей позво-ляет надеяться на возможность осуществления полёта воздушно-го шара в домашних условиях. Теоретически обосновать такую возможность в состоянии даже ученик средней образовательной школы, начавший изучать условия плавания тел из курса физики. Как уже отмечалось в первой главе, принцип действия аэростата основан на законе Архимеда. Измерения показали, что удель-ная подъёмная сила µ горячего воз-духа при 100 °C составляет 0,278 кг/м. Это значит, что при температуре атмосферы 0 °C один кубический метр воздуха, нагретого до 100°C, способен поднять груз массой 278 г.
Обозначим объём шара V, плотность относительно холодно-го воздуха комнаты P 1 и нагрето-го воздуха в оболочке шара P 2. Сила Архимеда, действующая на шар, равна весу вытесненного ша-ром холодного воздуха f 1 = P 1 gV, а сила тяжести, действующая на нагретый воздух в шаре, равна f 2 = P 2 gV. Тогда подъёмная сила шара составляет
f=f 1 -f 2 =(P 1 -P 2)gV (1)
В нашем распоряже-нии имеется тонкий полиэтилено-вый пакет размером 30x40 см. Ес-ли такой пакет наполнить воздухом, то получится тело, которое прибли-жённо можно заменить параллепипедом с основанием 15x15 см и вы-сотой около 40 см. Объём надутого пакета примерно равен 0,009 кубических метра, или 9 литров. Согласно табличным данным, плотность сухого воздуха при нормальном давлении и температуре 20 °С составляет 1,205 кг/м, а при100 °С равна 0,946 кг/м. Подставляя эти значения в фор-мулу (1), получаем, что подъёмная сила проектируемого воздушного шара может достичь величины 2,28 10 Н. Это значит, что шар сможет поднять груз (считая и его обо-лочку) массой 0,0233 кг (23 г.)
Проверить выполненный расчёт можно, если воспользоваться при-ведённым выше значением удельной подъёмной силы горячего воздуха: шар объёмом 9 л, воздух в котором нагрет до 100°С, сможет поднять груз массой m=µV=0,0255кг. Это неплохо согласует-ся с полученным выше значением, особенно если учесть, что наш рас-чёт проведён для перепада темпера-тур не 100°С, а 80°С.
Итак, чтобы воздушный шар по-летел вверх, сила тяжести, дейст-вующая на оболочку шара и другие его элементы, должна быть меньше силы Архимеда.
Монгольфьер летает потому, что плотность нагретого воздуха внутри шара меньше, чем холодно-го снаружи.
Чтобы понять, почему плот-ность воздуха зависит от его тем-пературы, нужно вспомнить газо-вые законы.
Согласно закону Гей-Люссака объём V данной массы m газа при постоянном давлении прямо пропор-ционален его абсолютной темпера-туре T:
Отсюда следует, что плотность газа P=m/V при неизменном давлении обратно пропорциональна абсо-лютной температуре: PТ = const. Тогда для двух разных значений температуры T 1 и T 2 отношение соответствующих плотностей P 1 и P 2 равно:
P 1 /P 2 = T 2 /T 1 (3)
Изменение плотности газа можно записать в виде:
∆P = P 1 -P 2 = P 1 (1-P 2 /P 1)
Учитывая соотношение (3), отсюда получаем, что изменение плотности газа при нагревании его от темпера-туры T 1 до T 2 = T 1 + ∆T составляет
∆P = P 1 (1-T 1 /T 2) = P 1 *∆T/T 2 (4)
Поэтому воздух объёмом V, на-гретый до температуры Т 2 , при тем-пературе окружающего воздуха Т 1 согласно закону Архимеда (1) в со-стоянии поднять груз массой
m= ∆P*V = P 1 *∆T/T 2 *V (5)
Подстановка в последнюю фор-мулу значений P 1 =1,205 кг/м, V= 0,009м 3 Т 2 =373 К и ∆T = 80 К даёт значение m= 0,0233кг, ко-торое вполне согласуется с оценка-ми, полученными выше.
Воздушный шар, в отличие, на-пример, от дирижабля, снизу от-крыт. Это отверстие совершенно не-обходимо, иначе на большой высоте, где давление внешнего воздуха ма-ло, внутреннее давление разорвёт оболочку шара.
В случае дирижабля подъёмная сила Архимеда обусловлена, оче-видно, разностью давлений на верх-нюю и нижнюю его поверхности. А за счёт чего появляется подъёмная сила воздушного шара?
Нетрудно сообразить, что в воз-душном шаре или аэростате подъ-ёмная сила возникает за счёт разно-сти давлений извне и изнутри на одни и те же участки его оболочки. Вблизи нижнего отверстия аэроста-та эта разность давлений равна нулю, так как внутренний объём аэро-стата свободно сообщается с атмо-сферой. В верхней части оболочки указанная разность давлений дости-гает максимума [приложение 1].
Воздушные шары в туризме и в развлечении, используются по разному некоторые для того чтобы увидеть с неба разные архитектурные сооружения, ну некоторые чтобы просто развлечься, чтобы набраться эмоций.
Воздушные шары это здорово.
Сайт Воздушные шары
