Этот вопрос пришел мне в голову после новостей в СМИ о том как мальчик улетел на воздушном шаре.

Допустим мальчик действительно поднялся в воздух. Может ли он спустить воздушный шар подпрыгивая (в очень прочной) корзине?

Делая прыжек мальчик распрямляет ноги и толкает корзину (и воздушный шар) вниз.
Приземляясь после прыжка он опять же толкает корзину вниз.

Пока мальчик находится в воздухе, воздушный шар на мгновение продолжит опускаться вниз по инерции, а потом стремительно поднимется вверх.

Возможно ли теоретически так опустить воздушный шар?

AlexShop, если мы рассматриваем случай сферического воздушного шара в вакууме, то мальчик бесспорно опустится. Если мы рассматриваем реальный воздушный шар, то ему пофигу прыгание мальчика.

Определись please, какой конкретно набор условностей ты используешь.

Crazy,
можно переформулировать задачу (не меняя сути):

Мальчик находится на (реальном) воздушном шаре на высоте 100м.
Вес мальчика и подъемная сила шара уравновешены. Ветра нет.
Таким образом шар не опускается и не поднимается. Скорость шара относительно земли равна нулю.

Теперь мальчик начинает прыгать в корзине.
От прыжков шар начнет совершать колеб ательные движения вверх и вниз.

Через некоторое время мальчик перестает прыгать и ждет пока шар станет неподвижным (относительно земли).

Вопрос: на какой высоте шар остановится?

1. На высоте 100м.
2. Выше 100м.
3. Ниже 100м.

И от чего это зависит?

AlexShop писал(а):

И от чего это зависит?

Если пренебречь сопротивлением воздуха -- останется на той же высоте. Если не пренебрегать -- опустится. Физика, восьмой класс, закон охранения энергии.

AlexShop писал(а):

И от чего это зависит?

Если пренебречь сопротивлением воздуха -- останется на той же высоте. Если не пренебрегать -- опустится. Физика, восьмой класс, закон охранения энергии.

ага, а если дружно прыгать в самолете то он будет падать.

molokofreak, 100%. Крылья отвалятся.

Crazy,

сопротивление воздуха действует одинакого со всех сторон: когда шар поднимается и опускается.
Поэтому влиять на конечный результат оно не должно.

Шар всегда будет подниматься на ту высоту пока давление воздуха не позволит ему подниматься дальше.
А из условия задачи можно заключить что такая высота равна 100м.

Помоему это и есть решение задачи.

-----------------------------------

НОВОЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ УСЛОВИЕ ЗАДАЧИ:
давление воздуха на любой высоте от земли: одинакого и неизменно (ветра тоже нет).


Тогда я думаю что:

мальчик прыгая в корзине может переместить шар на любую высоту.
Если шар совершает коле бательное движение вниз, то он не вернется на исходную высоту (100м.)
потому что давление воздуха везде одинакого. Что заставит шар подниматься?

Так что-ли

AlexShop писал(а):

сопротивление воздуха действует одинакого со всех сторон: когда шар поднимается и опускается.

...и приводит к выводу энергии из системы в форме тепла. Независимо от того, поднимается шар или опускается. Если до прыжков потенциальная энергия была P1, а в ходе прыжков была в виде тепла отведена энергия dP, то новая потенциальная энергия шара P2=P1-dP, т.е. P2<P1. Уменьшение потенциальной энергии (если не рассматривать выпадение допрыгавшегося мальчика из корзины) означает уменьшение высоты. Верно?

Цитата:

Шар всегда будет подниматься на ту высоту пока давление воздуха не позволит ему подниматься дальше. А из условия задачи можно заключить что такая высота равна 100м. … давление воздуха на любой высоте от земли: одинакого и неизменно (ветра тоже нет).

Как говорилось в известном анекдоте, "Иван Моисеевич, вы уж или крестик снимите -- или трусы наденьте".

Так как в задаче опустить не получиться - мальчик и шарик замкнутая механическая система, Crazy, правильно про тепло написал, но оно распространяется равномерно в разные стороны, потому что термодинамическая система открытая. Расход подкожного жира и испарение пота приведет к уменьшению веса мальчика и шар будет подниматься.
Чтобы начать опускаться мальчик должен создать аэродинамический поток, направленый вверх, поэтому нужно дуть или пердеть вверх - при достаточно интенсивном выхлопе можно компенсировать уменьшение веса и подъемную силу шара - шарик какое то время будет двигаться вниз.
Но проще добраться до шарика и прогрызть в нем дырку.

Алефъ писал(а):

Расход подкожного жира и испарение пота приведет к уменьшению веса мальчика

Чтобы не создавать лишних переменных, поместим мальчика в скафандр. В этом случае вес будет стабильным.

ну.у.у...начинается...

в момент когда мальчик в воздухе корзина шара становтся пустой и шар поднимается резко вверх.. и так постепенно мальчик допрыгивает до космоса, у него выпучивает глаза и взрывается моск - вот откуда на самом деле взялось выражение "допрыгался"