車上的氫氣球

lulijie

当车做加速运动时，车内的空气重新分布。当为匀加速，且车内空气的分布稳定时，车后的空气密度比车前的密度大，即车后的压强比车前的大，所以气球向前飘

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18楼的理解和我一样，9楼的答案我也很赞同。

[ 本帖最后由 lulijie 于 2011-10-28 00:47 编辑 ]

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做匀加速的车子，空气稳定分布后，车内后部的空气密度大。用动力学来解释：对于车内某一团研究对象（空气），它后部受到的压强大于前部受到的压强，所以它受到向前的合力，这个合力刚好提供与车相同的加速度，所以它与车没有相对运动，保持稳定状态。当氢气球质量小于相同体积的空气，虽然它受到的合力同相同体积的空气相同，但加速度必然大于车。所以稳定状态下，氢气球必然受到绑绳向后的拉力，即氢气球在绑绳的前方。

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同样的道理，若车子做匀速圆周运动，那么稳定状态下，车内的外侧的空气密度大，内外侧的空气密度梯度差对车内的空气提供一个向心的加速度，使得车内的空气具有与车相同的角速度。氢气球的质量小于同体积的空气，所以空气对氢气球的影响必然造成气球向心运动，稳定状态下，必然存在绑绳对氢气球向外的拉力。
    所以氢气球同汽车做相同角速度的同方向转动，它位于车顶，绳子固定点与转动圆心的连线上，绳子处于拉紧状态。

[ 本帖最后由 lulijie 于 2011-10-28 01:11 编辑 ]