Какова подъёмная сила воздушного шара с массой снаряжения 446 кг и объёмом 1600 м³ при наполнении его гелием с плотностью 0,18 кг/м³ и ускорением свободного падения 9,8 Н/кг?

Физика 9 класс Подъёмная сила газов подъёмная сила воздушный шар масса снаряжения объём гелий Плотность ускорение свободного падения Новый

Чтобы найти подъёмную силу воздушного шара, нам нужно учитывать два основных момента: вес шара и вес вытесненного воздуха. Подъёмная сила рассчитывается по формуле:

Подъёмная сила (F) = Вес вытесненного воздуха - Вес шара

Теперь давайте разберёмся с каждым из этих компонентов.

1. Расчёт веса вытесненного воздуха:
• Для начала найдем плотность воздуха. Обычно плотность воздуха на уровне моря составляет примерно 1,29 кг/м³.
• Теперь рассчитаем вес вытесненного воздуха. Для этого используем формулу:
Вес вытесненного воздуха = Объём шара * Плотность воздуха * Ускорение свободного падения
• Подставляем значения:
• Объём шара = 1600 м³
• Плотность воздуха = 1,29 кг/м³
• Ускорение свободного падения = 9,8 Н/кг
• Теперь подставим эти значения в формулу:
Вес вытесненного воздуха = 1600 м³ * 1,29 кг/м³ * 9,8 Н/кг
• Рассчитаем:
Вес вытесненного воздуха ≈ 1600 * 1,29 * 9,8 ≈ 20107,2 Н
2. Расчёт веса шара:
• Вес шара (снаряжение) также можно рассчитать:
Вес шара = Масса снаряжения * Ускорение свободного падения
• Подставляем значения:
• Масса снаряжения = 446 кг
• Ускорение свободного падения = 9,8 Н/кг
• Теперь подставим эти значения в формулу:
Вес шара = 446 кг * 9,8 Н/кг
• Рассчитаем:
Вес шара ≈ 4378,8 Н

Теперь, когда мы знаем вес вытесненного воздуха и вес шара, можем найти подъёмную силу:

Подъёмная сила = 20107,2 Н - 4378,8 Н

Рассчитаем подъёмную силу:

Подъёмная сила ≈ 15728,4 Н

Таким образом, подъёмная сила воздушного шара составляет примерно 15728,4 Н.