Question

Увеличивается или уменьшается грузоподъёмность дирижабля при замене водорода на гелий ?

Answer 1

Ненамного, но уменьшится, так как гелий, немножко тяжелее водорода. Запомни: водород-самый легкий газ

Answer 2

Грузоподъемность дирижабля зависит от разницы в плотности газа, используемого для заполнения. Для понимания, давайте рассмотрим принцип работы дирижаблей.

Дирижабли воздухозаполненные аппараты, их грузоподъемность определяется архимедовой силой, действующей на объект в жидкости или газе. Эта сила равна весу жидкости или газа, вытесненного объектом. Таким образом, грузоподъемность дирижабля будет зависеть от разницы в плотности между газом внутри дирижабля и воздухом в окружающей среде.

Гелий легче водорода и воздуха, поэтому, если заменить водород на гелий внутри дирижабля, его общая плотность уменьшится. Уменьшение общей плотности приведет к увеличению грузоподъемности, так как архимедова сила будет больше.

Этот принцип основан на формуле архимедовой силы:

\[ F_{\text{Арх}} = \rho_{\text{ж}} \cdot V_{\text{под}} \cdot g \]

где: - \( F_{\text{Арх}} \) - архимедова сила, - \( \rho_{\text{ж}} \) - плотность жидкости или газа, - \( V_{\text{под}} \) - объем жидкости или газа, вытесненного объектом, - \( g \) - ускорение свободного падения.

Таким образом, если мы заменяем водород (плотность которого меньше воздуха) на гелий (плотность которого еще меньше), то общая плотность газа внутри дирижабля уменьшится, что приведет к увеличению архимедовой силы и, следовательно, грузоподъемности.

Однако стоит отметить, что гелий является более дорогим и менее доступным ресурсом, чем водород. В связи с этим, в прошлом использование гелия в качестве заполнителя дирижаблей было ограничено бюджетными и практическими соображениями.