Question

Решите задачу. Объём оболочки шара 200 000 кубических метров. Шар заполнен водородом. Масса оборудования и оболочки (без газа) 114 тонн. Какой груз может взять на борт этот дирижабль?

Answer 1

F = FA - P 

P - вес в воздухе 
FA - Архимедова сила 

P = m * g 

m - масса ( 114 т = 114000 кг ; 0,09 * 200000 = 18000 кг -----------> m = 114000 + 18000 = 132000 кг )
g - ускорение свободного падения ( 10 Н / кг )

P = 132000 * 10 = 1320000 H 

FA = p * g * V 

p - плотность ( для воздуха 1,29 кг / м³ )
g = 10 H / кг 
V - объём ( 200000 м³ )

FA = 1,29 * 10 * 200000 = 2580000 H 

F = 2580000 - 1320000 = 1260000 H 

m =  $\frac{P}{g}$ =  $\frac{1260000}{10}$ = 126000 кг = 126 т 

Answer 2

Для решения этой задачи нам понадобится знать плотность водорода и формулу для расчета грузоподъемности дирижабля.

Плотность водорода при стандартных условиях (0 °C и 1 атмосфере давления) составляет около 0,09 кг/м³.

Формула для расчета грузоподъемности дирижабля имеет вид:

P = (V * (p_gas - p_air)) - W,

где P - грузоподъемность дирижабля (в кг), V - объем газа в дирижабле (в м³), p_gas - плотность газа (в кг/м³), p_air - плотность воздуха (в кг/м³), W - вес дирижабля и оборудования (в кг).

Подставив известные значения в эту формулу, мы получим:

200,000,000 = (V * (0.09 - 1.29)) - 114,000

Решив уравнение, найдем объем газа в дирижабле:

V = (200,000,000 + 114,000) / (0.09 - 1.29) = -197,872,340 м³

Очевидно, что такой объем газа невозможен, поскольку он отрицательный. Это свидетельствует о том, что данная задача не имеет решения с использованием водорода как заполнителя.

Чтобы решить эту задачу, необходимо использовать другой газ или другой тип дирижабля.