Какой максимальный вес радиоаппаратуры может поднять радиозонд объемом 10 м3, наполненный водородом, если масса его оболочки составляет 600 г?
Физика11 классПодъемная сила газовмаксимальный весрадиоаппаратурарадиозондобъем 10 м3водородмасса оболочки 600 гфизика 11 классподъёмная силаЗакон Архимедаплотность водородарасчет весафизические свойства газов
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:
Теперь давайте посчитаем необходимые величины шаг за шагом:
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.
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.
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.
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.