1. Почему воздушные шары наполняют водородом или гелием? 2. Как рассчитать подъемную силу шара, наполненного гелием? 3. Почему уменьшается выталкивающая сила, действующая на шар, по мере его подъема? 4. Как регулируют высоту подъема воздушного шара, наполненного горячим воздухом?

1. **Почему воздушные шары наполняют водородом или гелием?** Воздушные шары наполняют водородом или гелием, потому что плотность этих газов значительно меньше плотности атмосферного воздуха. Согласно закону Архимеда, на тело, погружённое в газ, действует выталкивающая сила, равная весу вытесненного воздуха. Если вес шара с газом меньше веса вытесненного им воздуха, возникает подъёмная сила, которая заставляет шар лететь вверх. 2. **Как рассчитать подъемную силу шара, наполненного гелием?** Подъёмная сила $F_{под}$ равна разности между выталкивающей силой (силой Архимеда) и силой тяжести, действующей на газ внутри шара (без учёта веса оболочки): $F_{под} = F_{А} - P_{газа}$ $F_{под} = \rho_{возд} g V - \rho_{гел} g V = (\rho_{возд} - \rho_{гел}) g V$, где: $\rho_{возд}$ — плотность воздуха, $\rho_{гел}$ — плотность гелия, $g$ — ускорение свободного падения, $V$ — объём шара. 3. **Почему уменьшается выталкивающая сила, действующая на шар, по мере его подъема?** Выталкивающая сила $F_{А} = \rho_{возд} g V$ зависит от плотности окружающего воздуха. С увеличением высоты атмосфера становится более разреженной, и плотность воздуха $\rho_{возд}$ уменьшается. Следовательно, уменьшается и сила Архимеда, действующая на шар. 4. **Как регулируют высоту подъема воздушного шара, наполненного горячим воздухом?** Высоту регулируют путём изменения температуры воздуха внутри оболочки с помощью газовой горелки: — Чтобы подняться выше, воздух нагревают сильнее. Плотность горячего воздуха уменьшается, он становится легче, и подъёмная сила растёт. — Чтобы опуститься, пламя горелки уменьшают или открывают специальный клапан, чтобы часть горячего воздуха вышла. Воздух внутри остывает, его плотность увеличивается, и подъёмная сила уменьшается.