Коля отправляется в путешествие на воздушном шаре. Он решил установить мировой рекорд, построил шар объёмом 1,7 тысяч м³ при массе оболочки шара 690 кг и заполнил его гелием. Какова подъёмная сила такого шара? Прими ускорение свободного падения за 9,8 м/с². Плотность воздуха равна 1,29 кг/м³, а плотность гелия — 0,18 кг/м³.

Физика 7 класс Подъемная сила подъёмная сила воздушный шар гелий физика 7 класс плотность воздуха плотность гелия масса оболочки объем шара ускорение свободного падения Новый

Чтобы найти подъёмную силу воздушного шара, нам нужно использовать принцип Архимеда, который гласит, что на тело, погружённое в жидкость (в нашем случае — в воздух), действует сила, равная весу вытесненной этой жидкостью массы.

Шаги решения:

1. Найдем объем шара: Объем шара равен 1,7 тысяч м³, то есть 1700 м³.
2. Вычислим массу вытесненного воздуха: Для этого умножим объем шара на плотность воздуха:
• Масса воздуха = Объем шара * Плотность воздуха
• Масса воздуха = 1700 м³ * 1,29 кг/м³ = 2193 кг
3. Вычислим вес вытесненного воздуха: Вес можно найти, умножив массу воздуха на ускорение свободного падения (g = 9,8 м/с²):
• Вес воздуха = Масса воздуха * g
• Вес воздуха = 2193 кг * 9,8 м/с² = 21500,4 Н
4. Вычислим массу гелия в шаре: Масса гелия определяется по формуле:
• Масса гелия = Объем шара * Плотность гелия
• Масса гелия = 1700 м³ * 0,18 кг/м³ = 306 кг
5. Вычислим вес гелия: Так же, как и в предыдущем шаге, умножим массу гелия на g:
• Вес гелия = Масса гелия * g
• Вес гелия = 306 кг * 9,8 м/с² = 2998,8 Н
6. Теперь найдем общую массу шара: Она включает массу оболочки и массу гелия:
• Общая масса = Масса оболочки + Масса гелия
• Общая масса = 690 кг + 306 кг = 996 кг
7. Вычислим вес шара: Умножим общую массу на g:
• Вес шара = Общая масса * g
• Вес шара = 996 кг * 9,8 м/с² = 9750,8 Н
8. Теперь найдем подъёмную силу: Подъёмная сила равна разности веса вытесненного воздуха и веса самого шара:
• Подъёмная сила = Вес воздуха - Вес шара
• Подъёмная сила = 21500,4 Н - 9750,8 Н = 11749,6 Н

Ответ: Подъёмная сила воздушного шара составляет примерно 11749,6 Н.