Воздушный шар объемом 100 м³ наполнен водородом. Масса оболочки шара 10 кг. Груз какой массы может поднять этот шар?

Фотография

Ответ ассистента

Допущение: Плотность воздуха принять равной $1,29 \frac{кг}{м^3}$, плотность водорода — $0,09 \frac{кг}{м^3}$. Для начала найдем подъемную силу шара. Подъемная сила — это разность между силой Архимеда, действующей на шар, и весом газа внутри шара. 1. Найдем силу Архимеда, действующую на шар: $$F_А = \rho_{возд} \cdot g \cdot V$$ Где $\rho_{возд}$ — плотность воздуха, $g$ — ускорение свободного падения (около $9,8 \frac{Н}{кг}$), $V$ — объем шара. $$F_А = 1,29 \frac{кг}{м^3} \cdot 9,8 \frac{Н}{кг} \cdot 100 м^3 = 1264,2 \text{ Н}$$ 2. Найдем массу водорода в шаре: $$m_{водорода} = \rho_{водорода} \cdot V$$ $$m_{водорода} = 0,09 \frac{кг}{м^3} \cdot 100 м^3 = 9 \text{ кг}$$ 3. Найдем вес водорода в шаре: $$P_{водорода} = m_{водорода} \cdot g$$ $$P_{водорода} = 9 \text{ кг} \cdot 9,8 \frac{Н}{кг} = 88,2 \text{ Н}$$ 4. Найдем подъемную силу (выталкивающую силу): $$F_{подъемная} = F_А - P_{водорода}$$ $$F_{подъемная} = 1264,2 \text{ Н} - 88,2 \text{ Н} = 1176 \text{ Н}$$ 5. Переведем подъемную силу в массу, которую она может поднять: $$m_{подъемная} = \frac{F_{подъемная}}{g}$$ $$m_{подъемная} = \frac{1176 \text{ Н}}{9,8 \frac{Н}{кг}} = 120 \text{ кг}$$ 6. Теперь учтем массу оболочки шара: $$m_{груза} = m_{подъемная} - m_{оболочки}$$ $$m_{груза} = 120 \text{ кг} - 10 \text{ кг} = 110 \text{ кг}$$ **Ответ:** Шар может поднять груз массой **110 кг**.

Задать вопрос История вопросов

Другие решения

Что ещё задавали пользователи

Воздушный шар объемом 100 м³ наполнен водородом. Масса оболочки шара 10 кг. Груз какой массы может поднять этот шар?

Ответ ассистента

Похожие задачи

Другие решения