Аэростат объемом 2000 м3 наполнен водородом. Вес оболочки и гондолы составляет 16 000 Н. Какова подъемная сила аэростата?

Физика 11 класс Подъемная сила аэростата аэростат подъёмная сила водород объём физика 11 класс вес оболочки гондола Новый

Чтобы рассчитать подъемную силу аэростата, необходимо учитывать два основных момента: вес воздуха, вытесняемого аэростатом, и вес самого аэростата (оболочки и гондолы).

Подъемная сила аэростата определяется по формуле:

Fподъем = Fвыталкивающая - Fаэростата

Где:

• Fвыталкивающая - сила, с которой воздух выталкивает аэростат вверх;
• Fаэростата - вес аэростата (оболочка и гондола).

1. Сначала найдем вес воздуха, который вытесняется аэростатом. Для этого используем закон Архимеда, который гласит, что на тело, погруженное в жидкость (в нашем случае - в воздух), действует сила, равная весу вытесненной жидкости.

Вес вытесненного воздуха можно рассчитать по формуле:

Fвыталкивающая = V ρ g

Где:

• V - объем аэростата (2000 м³);
• ρ - плотность воздуха (в среднем 1,29 кг/м³ при температуре около 20°C);
• g - ускорение свободного падения (примерно 9,81 м/с²).

2. Подставим известные значения в формулу:

Fвыталкивающая = 2000 м³ 1,29 кг/м³ 9,81 м/с²

Теперь произведем вычисления:

• Сначала умножим 2000 на 1,29: 2000 * 1,29 = 2580 кг;
• Теперь умножим 2580 на 9,81: 2580 * 9,81 ≈ 25321,8 Н.

Таким образом, вес вытесненного воздуха составляет примерно 25321,8 Н.

3. Теперь найдем подъемную силу аэростата:

Fподъем = Fвыталкивающая - Fаэростата

Подставим значения:

Fподъем = 25321,8 Н - 16000 Н

Вычислим:

• 25321,8 Н - 16000 Н = 9321,8 Н.

Ответ: Подъемная сила аэростата составляет примерно 9321,8 Н.