Сколько воздушных шаров потребуется, чтобы поднять человека массой 50 кг, если объём одного шара составляет 5 кг?

Физика 11 класс Тематика: Архимедова сила воздушные шары поднять человека масса 50 кг объём шара 5 кг физика 11 класс Новый

Чтобы определить, сколько воздушных шаров потребуется для поднятия человека массой 50 кг, нужно учитывать подъемную силу, которую создаёт один шар. Подъемная сила зависит от объёма шара и плотности воздуха.

Сначала найдем, сколько воздуха «выталкивает» один шар. Для этого используем закон Архимеда, который гласит, что на тело, погруженное в жидкость или газ, действует сила, равная весу вытесненного им объема этой жидкости или газа.

Вес вытесненного воздуха можно рассчитать по формуле:

• Сила подъема = Объем шара × Плотность воздуха × Ускорение свободного падения.

Плотность воздуха при нормальных условиях составляет примерно 1.29 кг/м³, а ускорение свободного падения g приблизительно равно 9.81 м/с².

Теперь найдем, сколько воздуха вытесняет один шар:

• Объем одного шара = 5 м³ (это условие задачи).
• Сила подъема одного шара = 5 м³ × 1.29 кг/м³ × 9.81 м/с².

Теперь посчитаем:

• Сила подъема одного шара = 5 × 1.29 × 9.81 ≈ 63.34 Н.

Теперь нам нужно узнать, сколько таких шаров потребуется, чтобы поднять человека массой 50 кг. Для этого найдем вес человека:

• Вес человека = Масса × Ускорение свободного падения = 50 кг × 9.81 м/с² ≈ 490.5 Н.

Теперь, зная силу подъема одного шара и вес человека, можем найти количество шаров:

• Количество шаров = Вес человека / Сила подъема одного шара.
• Количество шаров ≈ 490.5 Н / 63.34 Н ≈ 7.74.

Так как количество шаров должно быть целым, округляем до большего целого числа. Таким образом, потребуется 8 воздушных шаров, чтобы поднять человека массой 50 кг.

Ответ: потребуется 8 воздушных шаров.