Question

一個氫氣球，質量為200 kg，系一根繩子使它靜止不動，且繩子豎直，如圖4－17所示．當割斷繩子后，氣球以2 m/s²的加速度勻加速上升，求割斷繩子前繩子的拉力為多大？

圖4－17

Answer 1

解析：以氣球為研究對象，繩斷前，氣球靜止，故所受重力G、空氣浮力F₁、繩的拉力F₂三力平衡：

即G＋F₂＝F₁①

繩斷后，氣球在空氣浮力F₁和重力G的作用下勻加速上升，由牛頓第二定律得：

F₁－G＝ma②

已知a＝2 m/s²

所以F₁＝G＋ma＝2400 N，

F₂＝F₁－G＝400 N.

答案：400 N