Question

Подъемная сила какого газа в 2,25 раза меньше подъемной силы водорода (на воздухе)? Ответ подтвердите расчётами.

Answer 1

Ответ:

Подъемная сила газа зависит от разности плотности газа и плотности окружающей среды, а также от объема газа. Для расчета подъемной силы различных газов, мы используем формулу:

F = V * g * (ρ_воздуха - ρ_газа),

где:

F - подъемная сила,

V - объем газа,

g - ускорение свободного падения (9.8 м/с^2),

ρ_воздуха - плотность воздуха,

ρ_газа - плотность газа.

По условию задачи, подъемная сила газа в 2,25 раза меньше, чем подъемная сила водорода на воздухе. Это означает, что отношение подъемных сил водорода и другого газа равно 2,25:

F_другого_газа / F_водорода = 2,25.

Так как ускорение свободного падения и объем газа одинаковы, мы можем предположить, что отношение плотностей газов также равно 2,25:

ρ_газа / ρ_водорода = 2,25.

Теперь нам нужно найти подставить значения и решить уравнение.

Плотность водорода на воздухе примерно равна 0,09 кг/м^3, поэтому:

0,09 / ρ_газа = 2,25.

Решая это уравнение, мы можем найти значение плотности другого газа:

ρ_газа = 0,09 / 2,25 = 0,04 кг/м^3.

Таким образом, плотность другого газа составляет 0,04 кг/м^3.

Подставляя это значение в формулу для подъемной силы, мы можем найти значение подъемной силы другого газа:

F_другого_газа = V * g * (ρ_воздуха - 0,04).

Расчет конкретного значения подъемной силы другого газа требует известных значений объема и плотности воздуха.

Answer 2

Для того чтобы определить, какая подъемная сила у данного газа относительно водорода, мы можем использовать принцип Архимеда. Подъемная сила воздушного шара или объекта, находящегося в газе, определяется разницей плотности объекта и плотности окружающего газа. Формула для подъемной силы выглядит следующим образом:

Подъемная сила = Плотность газа * V * g

где:

• Подъемная сила - сила, поддерживающая объект в воздухе (Ньютоны)
• Плотность газа - плотность газа, в котором находится объект (кг/м³)
• V - объем объекта (м³)
• g - ускорение свободного падения (приближенно равно 9,81 м/с² на поверхности Земли)

Для водорода плотность составляет примерно 0,08988 кг/м³ при нормальных условиях. Давайте обозначим его подъемную силу как F_H2.

Для другого газа, плотность которого в 2,25 раза меньше плотности водорода, его подъемная сила (F_G) будет:

F_G = (0,08988 кг/м³ / 2,25) * V * 9,81 м/с² F_G = 0,03995 кг/м³ * V * 9,81 м/с²

Теперь, чтобы найти соотношение подъемной силы газа F_G к подъемной силе водорода F_H2, мы можем разделить F_G на F_H2:

F_G / F_H2 = (0,03995 кг/м³ * V * 9,81 м/с²) / (0,08988 кг/м³ * V * 9,81 м/с²)

Замечаем, что ускорение свободного падения и объем объекта V отменяются, и остается следующее выражение:

F_G / F_H2 = (0,03995 кг/м³) / (0,08988 кг/м³) ≈ 0,445

Таким образом, подъемная сила другого газа в 2,25 раза меньше подъемной силы водорода (на воздухе).