外力:
* 重力(FG): これは、その質量と地球の重力場のために、バルーンを下に引っ張る力です。
* 空気抵抗(FD): ドラッグとも呼ばれるこの力は、空気中の風船の動きに反対しています。気球の速度と、空気に示される表面積とともに増加します。
* 風力(FW): 風がある場合、風の方向に風船に力が発生します。この力は、風速、方向、風船の形と方向に応じて複雑になる可能性があります。
* 浮力(FB): この力は、空気の変位によりバルーンの上で上方に作用します。ほとんどの風船の重力よりも小さくなりますが、より軽い空気ガスで満たされた大きな風船では重要な場合があります。
内部(バルーン内):
* 張力(ft): この力はバルーンの材料内に存在し、膨張させ、内部のガスの圧力に抵抗します。
* 圧力力(FP): 風船内のガスは、風船の壁に圧力をかけます。この力は外側に作用し、緊張力によってバランスが取れます。
その他の考慮事項:
* 最初の推力: バルーンがメカニズム(ファンやジェットなど)によって推進されている場合、初期の力が前方に押し出されます。
* 空気力学リフト: 特定の条件では、バルーンが形作られたり、空気圧に違いを生み出す方法で動いている場合など、空気力学的リフト力が作用する可能性があります。ただし、これは通常、標準的な風船では無視できます。
重要なメモ:
* 相対動き: 風船に作用する力は、空気に対する風船の動きに応じて変化します。風船が風とともに動いている場合、風力はゼロになります。
* バルーンタイプ: 熱気球やヘリウムバルーンに作用する力は、インフレ法と浮力の違いにより、わずかに異なる場合があります。