Какова максимальная возможная плотность газа внутри воздушного шара радиусом 14 см и массой 3 г, если плотность окружающего воздуха равна 1,20 кг/м³, а при 7 скрепках шар поднимается, а при 8 – опускается? Ответ дайте в кг/м³, округлив до сотых.

Физика 7 класс Тематика: Архимедова сила и плавание тел максимальная плотность газа плотность воздуха воздушный шар радиус 14 см масса 3 г подъем и опускание шара Новый

Чтобы решить эту задачу, давайте сначала определим несколько важных параметров и шаги. Мы знаем, что воздушный шар поднимается, когда его плотность меньше плотности окружающего воздуха, и опускается, когда плотность больше.

Шаг 1: Рассчитаем объем воздушного шара.

Формула для объема шара: V = (4/3) * π * r³, где r – радиус шара.

• Радиус шара r = 14 см = 0,14 м.
• Теперь подставим значение радиуса в формулу:
• V = (4/3) * π * (0,14)³.
• V ≈ (4/3) * 3,14 * 0,002744 ≈ 0,01152 м³.

Шаг 2: Рассчитаем плотность самого шара.

Плотность (ρ) определяется как масса (m) деленная на объем (V): ρ = m / V.

• Масса шара m = 3 г = 0,003 кг.
• Теперь подставим массу и объем в формулу:
• ρ = 0,003 / 0,01152.
• ρ ≈ 0,2604 кг/м³.

Шаг 3: Сравним плотность шара с плотностью окружающего воздуха.

Плотность окружающего воздуха равна 1,20 кг/м³. Мы видим, что плотность шара (0,2604 кг/м³) меньше плотности воздуха, что объясняет, почему шар поднимается при 7 скрепках.

Шаг 4: Рассчитаем максимальную плотность газа внутри шара.

Для того чтобы шар поднимался, плотность газа внутри шара должна быть меньше плотности окружающего воздуха. Максимальная плотность газа будет чуть меньше 1,20 кг/м³. Для удобства округлим до сотых:

• Максимальная плотность газа ≈ 1,20 кг/м³.

Ответ: Максимальная возможная плотность газа внутри воздушного шара составляет 1,20 кг/м³.