Question

Радиозонд объемом 10 м3 наполнен водородом. Какого веса радиоаппаратуру он может поднять в воздухе, если оболочка его весит 6 Н?

Answer 1

P = FА - Р общ 

P2 = 6 H 

P1 = m * g 

m - масса 
g - ускорение свободного падения ( 10 Н / кг ) 

m = p * V 

p - плотность ( для водорода 0,09 кг / м³ ) 
V - объём ( 10 м³ ) 

m = 0,09 * 10 = 0,9 кг 

P1 = 0,9 * 10= 9 H 

Р общ = 9 + 6 = 15 Н 

FA = p * g * V 

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

FA = 1,29 * 10 * 10 = 129 H 

P = 129 - 15 = 114 H 

Answer 2

Для решения задачи нужно знать плотность воздуха и плотность водорода.

Плотность воздуха при нормальных условиях (температура 20 °C, давление 101,3 кПа) равна приблизительно 1,2 кг/м3.

Плотность водорода при тех же условиях составляет 0,0899 кг/м3.

Также нужно использовать закон Архимеда, который утверждает, что тело, погруженное в жидкость или газ, теряет в весе силу, равную весу вытесненной им жидкости или газа.

Итак, объем радиозонда равен 10 м3, и он наполнен водородом. Это значит, что радиозонд вытеснит из воздуха объем водорода, равный 10 м3.

Таким образом, вычислим силу Архимеда, которую создаст радиозонд в воздухе:

FА = ρв*Vг* g = 0,0899 кг/м3 * 10 м3 * 9,8 м/с2 ≈ 8,8 Н

Здесь ρв - плотность водорода, Vг - объем газа (водорода), g - ускорение свободного падения.

Теперь нужно учесть вес оболочки радиозонда, который составляет 6 Н.

Таким образом, максимальный вес радиоаппаратуры, который может поднять радиозонд, будет равен:

m = (FА - Fоб) / g = (8,8 Н - 6 Н) / 9,8 м/с2 ≈ 0,27 кг

Ответ: радиозонд объемом 10 м3 наполненный водородом может поднять в воздухе радиоаппаратуру весом до 0,27 кг.