Question

Аэростат вместимостью 1000 м3 заполнен гелием. Какая подъёмная сила действует на аэростат? При данной температуре плотность гелия равна 0,18 кг/м3, воздуха 1,29 кг/м3. (Ответ дайте в кН, округлив до десятого числа.

Answer 1

ρ₁=0,18кг/м³  

ρ₂=1,29кг/м³  

V=1000м³  

g=9.8Н/кг  

F-?  

на тело, погруженное в жидкость или газ действуют  

сила тяжести  

F₁=mg

масса равна

m=ρ₁V

тогда сила тяжести

F₁=ρ₁gV

и сила Архимеда  

F₂=ρ₂gV

подъёмная сила равна разности выталкивающей силы и силы тяжести

F=ρ₂gV-ρ₁gV  

F=gV(ρ₂ - ρ₁)

А=9,8*1000(1,29-0,18)=10878Н=10,9кН≈11кН

не понятно как округлить - 10,9 - округлили до десятых, 11 - до целых.

Также если g принять за 10Н/кг, то получится 11100Н=11,1кН≈11кН

Answer 2

Для решения задачи нужно использовать закон Архимеда, который утверждает, что подъемная сила, действующая на тело, погруженное в жидкость или газ, равна весу вытесненной им жидкости или газа.

Подъемная сила на аэростат определяется как разница между его весом и весом вытесненного гелия, то есть:

F = mg - ρVg,

где F - подъемная сила, m - масса аэростата, g - ускорение свободного падения, ρ - плотность газа, V - объем газа.

Масса аэростата равна его объему, умноженному на плотность воздуха (так как воздух составляет основную часть массы аэростата), то есть:

m = ρвоздухаV,

где ρвоздуха - плотность воздуха.

Подставляя это выражение в первую формулу, получаем:

F = (ρвоздуха - ρгелия)Vg,

где ρгелия - плотность гелия.

Подставляя численные значения, получаем:

F = (1,29 - 0,18) кг/м3 * 1000 м3 * 9,81 м/с2 = 10770 Н.

Ответ: подъемная сила, действующая на аэростат, равна 10,8 кН (округляем до десятых).