2025-01-20 16:22:19
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
2025-01-20 16:22:35
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 - FаэростатаГде:
- 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 * gГде:
- 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/с²Теперь 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 - FаэростатаПодставим значения:
Fподъем = 25321,8 Н - 16000 НВычислим:
- 25321,8 Н - 16000 Н = 9321,8 Н.
Ответ: Подъемная сила аэростата составляет примерно 9321,8 Н.