Можно ли считать воздушный шар материальной точкой при определении архимедовой силы,

Для полета нужен объем

Сообразно закону Архимеда, на реальный воздушный шар действует выталкивающая сила F_A = gV, где:

• плотность воздуха;
• g ускорение свободного падения
• V объем.

В то же время на шар с массой m действует сила тяжести F_т = mg, направленная вниз.

Если F_А gt; F_т, то равнодействующая сила будет хорошей от нуля и ориентирована вверх, и таковой шар полетит.

Чтоб прирастить F_А и уменьшить F_т, наращивают объем V и по способности убавляют массу m шара. Убавление массы достигается уменьшением плотности заполняющего шар воздуха за счет обогрева. Вероятно наполнение шара легким газом.

Воздушный шар в виде точки

Если воздушный шар считать вещественной точкой, то мы принуждены лишить его объема. Ведь материальная точка обладает только массой, а ее геометрические размеры одинаковы нулю. Из этого следует, что объем шара в виде точки V = 0. При расчете подъемной силы F_А выходит, что она тоже одинакова нулю. В то же время масса, а следовательно и сила тяжести, направленная вниз, остается. Выходит, что попытка представить воздушный шар в виде вещественной точки лишает его подъемной силы, что противоречит практике.

Вывод: считать воздушный шар вещественной точкой нельзя.

Для воздушного шара сила Архимеда FА = Vg,

где плотность воздуха,

V объем шара,

g ускорение свободного падения.

Если считать шар вещественной точкой, то тогда объем V = 0, и расчетная выталкивающая (подъемная) сила тоже равна нулю. В реальности же объем и плотность наполняющего шар газа определяют его способность к воздухоплаванию.

Ответ: Воздушный шар считать вещественной точкой нельзя.