Gasballon in der Atmosphäre (Auftrieb)

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geo

Anmeldungsdatum: 24.10.2004
Beiträge: 63

geo Verfasst am: 20. Jan 2005 14:42 Titel: Gasballon in der Atmosphäre (Auftrieb)

ich krieg den gedankengang nicht hin!

Zitat:

Betrachten sie das Verhalten eines gasgefüllten Ballons in der Atmosphäre, der teilweise mit einem Gas gefüllt ist, dessen Dichte Rho_Gas kleiner ist als die Dichte der Luft Rho_Luft.

a) Welches Volumen muss das Gas mindestens haben um den Ballon samt Nutzlast zu heben?(Meeresniveau ist Ausgangshöhe, das nicht mit Gas gefüllte Volumen des Ballons bleibt "leer",V der hülle und der Nutzlast werden vernachlässigt)

b) Beim Steigen kommt der Ballon in Schichten mit niedrigerem Luftdruck, wodurch sich das Gas im Inneren ausdehnt. In welcher Höhe ist dann V_Gas(h)= V_Ballon ? (Annahme: Temperatur nicht von der Höhe abhängig, T im inneren des ballon gleich T der Luft)

Mein Gedanke war so komisch, dass er nicht stimmen kann:
Auftriebskraft muß ja größer sein, als die Ggewichtskraft:

Das widerspricht sich doch dann aber:

Spinn' ich? Hilfe

lg
m

navajo
Moderator

Anmeldungsdatum: 12.03.2004
Beiträge: 618
Wohnort: Bielefeld

navajo Verfasst am: 20. Jan 2005 16:37 Titel: Re: verhalten eines gasgefüllten ballons

geo hat Folgendes geschrieben:

mein gedanke war so komisch, daß er nicht stimmen kann:
auftriebskraft muß ja größer sein, als die gewichtskraft:
F auftrieb= Rho Luft*Vballon * fallbeschleunigung= mballon*g
das widerspricht sich doch dann: (M ballon*g)>(M luft*g)

spinn ich? Hilfe

Nö du spinnst nicht, du hast dich wohl nur vertan. Denn

ist nicht die Masse des Gases im Ballon, sondern die Masse der Luft, die der Ballon verdrängt und die kann sehr wohl größer sein als die Masse des Ballons. Muss sie sogar damit der Ballon steigt, denn:

Die Auftriebskraft ist genauso groß, wie die Gewichtskraft der verdrängten Luft.

Das heißt deine Gleichung beschreibt einen Ballon der gerade schwebt. Also weder steigt noch sinkt. Damit der Ballon steigt, muss die Auftriebskraft größer sein, als der Wert den du fürs schweben ausgerechnet hast.
_________________
Das Universum ist 4 Mio Jahre alt, unbewohnt und kreist um die Sonne.

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