Какова подъемная сила воздушного шара, если его объем составляет 8 м³, он заполнен водородом с плотностью 0,09 кг/м³, а резиновая оболочка весит 0,2 кг? Учитывая, что плотность воздуха равна 1,29 кг/м³ и коэффициент g = 10 Н/кг?
Физика9 классПлавание тел в жидкости и газахподъёмная силавоздушный шаробъем 8 м³водородплотность 0,09 кг/м³резиновая оболочкавес 0,2 кгплотность воздухакоэффициент g10 Н/кг
Для определения подъемной силы воздушного шара, нам нужно рассчитать несколько параметров, включая вес водорода в шаре, вес оболочки и вес воздуха, который вытесняется шаром.
Шаг 1: Рассчитаем вес водорода в шаре.Вес водорода можно найти по формуле:
Вес водорода = Плотность водорода * Объем шара * g
Подставим известные значения:
Вес водорода = 0,09 кг/м³ * 8 м³ * 10 Н/кг = 7,2 Н
Шаг 2: Рассчитаем вес резиновой оболочки.Вес оболочки уже дан в задаче и составляет 0,2 кг. Чтобы перевести его в ньютоны, умножим на g:
Вес оболочки = 0,2 кг * 10 Н/кг = 2 Н
Шаг 3: Рассчитаем общий вес шара.Общий вес шара будет равен сумме веса водорода и веса оболочки:
Общий вес шара = Вес водорода + Вес оболочки
Общий вес шара = 7,2 Н + 2 Н = 9,2 Н
Шаг 4: Рассчитаем вес вытесняемого воздуха.Вес вытесняемого воздуха можно найти по аналогичной формуле:
Вес воздуха = Плотность воздуха * Объем шара * g
Подставим известные значения:
Вес воздуха = 1,29 кг/м³ * 8 м³ * 10 Н/кг = 103,2 Н
Шаг 5: Рассчитаем подъемную силу.Подъемная сила определяется как разница между весом вытесняемого воздуха и общим весом шара:
Подъемная сила = Вес воздуха - Общий вес шара
Подъемная сила = 103,2 Н - 9,2 Н = 94 Н
Ответ: Подъемная сила воздушного шара составляет 94 Н.