Какой максимальный вес радиоаппаратуры может поднять радиозонд объемом 10 м3, наполненный водородом, если масса его оболочки составляет 600 г?

Физика 11 класс Подъемная сила газов максимальный вес радиоаппаратура радиозонд объем 10 м3 водород масса оболочки 600 г физика 11 класс подъёмная сила Закон Архимеда плотность водорода расчет веса физические свойства газов Новый

Ответ:

Максимальный вес радиоаппаратуры, который может поднять радиозонд объемом 10 м³, наполненный водородом, составляет 114 Н.

Объяснение:

Для решения задачи нам нужно учитывать несколько моментов, связанных с физикой плавания и силами, действующими на зонд.

Дано:

• Объем радиозонда (V) = 10 м³
• Плотность водорода (ρ₁) = 0,09 кг/м³
• Плотность воздуха (ρ₂) = 1,29 кг/м³
• Масса оболочки радиозонда (m₀) = 600 г = 0,6 кг

Теперь давайте посчитаем необходимые величины шаг за шагом:

1. Вес оболочки:

   Вес оболочки радиозонда можно вычислить по формуле:

   P₀ = m₀·g

   где g - ускорение свободного падения, равное примерно 10 м/с².

   Подставляя значения, получаем:

   P₀ = 0,6 кг · 10 м/с² = 6 Н.

2. Вес водорода:

   Чтобы найти вес водорода, нам нужно знать его массу:

   P₁ = m₁·g = ρ₁·V·g.

   Следовательно:

   P₁ = 0,09 кг/м³ · 10 м³ · 10 м/с² = 9 Н.

3. Сила Архимеда:

   Сила Архимеда, действующая на зонд, определяется по формуле:

   Fₐ = ρ₂·g·V.

   Таким образом, мы получаем:

   Fₐ = 1,29 кг/м³ · 10 м/с² · 10 м³ = 129 Н.

4. Вес аппаратуры:

   Теперь мы можем найти максимальный вес радиоаппаратуры, который может поднять зонд:

   P = Fₐ - P₀ - P₁.

   Подставив все известные величины, получаем:

   P = 129 Н - 6 Н - 9 Н = 114 Н.

Таким образом, максимальный вес, который может поднять радиозонд, составляет 114 Н. Это и есть ответ на наш вопрос.