Мир науки

Рефераты и конспекты лекций по географии, физике, химии, истории, биологии. Универсальная подготовка к ЕГЭ, ГИА, ЗНО и ДПА!

Загрузка...

Почему не строят вакуумных аэростатов или дирижаблей?

Ведь известно, что чем легче газом заполнены шар, тем больше у него подъемная сила.

Действительно, при постоянном объеме V аэростата архимедова сила Fa = ρпgV остается постоянной, а сила притяжения газа mгg = ρгgV будет тем меньше, чем меньше плотность газа. Тогда подъемная сила

Fп = ρпgV - ρгgV = (ρп-ρг) gV

будет тем больше, чем меньше плотность газа. Именно по этой причине аэростаты и дирижабли заполняют гелием или водородом. Но почему тогда не строят вакуумных аэростатов и дирижаблей, ведь у этого летающего средства подъемная сила будет наибольшей?

 

Причин, по которым до сих пор не реализован этот проект два.

 

Основная сложность, возникающая при построении вакуумного дирижабля или воздушного шара - это создание его жесткой оболочки. Сила атмосферного давления на построенный летательный аппарат достигает колоссально большое значение: например, для дирижабля с объемом 100 000м3 она превышает 100000 т! Очевидно, что сделать оболочку, которая выдержала бы эту огромную силу давления и при этом была бы совершенно непроницаемой для газа и достаточно легкой, - задача невероятно сложная. На данном этапе развития человечества такую задачу решить невозможно.

 

Но мир, и наука, не стоят на месте. Они неустанно развиваются. И, возможно, довольно скоро и эту проблему удастся решить. Какой выигрыш в подъемной силе дает вакуумный аэростат (дирижабль) по сравнению с таким же, но заполненным легким газом? Пусть аэростат объемом V заполнено гелием. Если пренебречь силой тяжести оболочки, то на него действует подъемная сила

Fпид = ρпgV - ρгgV = (ρп-ρг) gV

В случае вакуумного аэростата на него действует только архимедова сила, которая и является подъемной. Искать отношение подъемной силы вакуумного аэростата к подъемной силы такого же аэростата, заполненного гелием. Оно равно следующем выражения: ρп / (ρп - ρг) = 1293 / (1293-178) ≈ 1,16.

 

Заменив гелий вакуумом, мы выиграем только 16% в подъемной силе. Только на 16% мы увеличиваем подъемную силу, но ценой преодоления невероятных трудностей при создании оболочки. Еще меньше, только 7% выигрываем в подъемной силе при изменении вакуума водородом.

 

Именно с этой, второй, причины вакуумные аэростаты и дирижабли не строятся и вряд ли когда-нибудь будут строиться.



Загрузка...
Загрузка...
Реферати і шпаргалки на українській мові.
Биология      Физика      Химия      Экономика     География
Микробиология      Теоретическая механика     География Белоруссии    География Украины    География Молдавии
Растительность мира      Электротехника    География Грузии    География Армении    География Азербайджана
География Казахстана    География Узбекистана    География Киргизии    География Туркменистана    Природоведение
География Таджикистана    География Эстонии