Question

Шар объёмом 0,01 м3 наполнен водородом. Масса шара с водородом равна 4,2 г. Какова подъёмная сила шара? Плотность воздуха 1,29 кг/м3, g=10 Н/кг. Укажите правильный вариант ответа: 0,87 Н 0,047Н 0,087 Н

Answer 1

Подъёмная сила или же сила Архимеда, действующая на шарик и направленная вверх:
(1)  Fа = ρgV
ρ - плотность среды (в нашем случае это воздух),
g - ускорение свободного падения,
V - объём тела

В тот же момент, на шарик действует сила тяжести, направленная вниз:
(2) Fт = mg
m - масса шарика = 4,2г = 0,0042 кг
Чтобы в данном случае найти фактическую силу Архимеда, нужно от её модуля отнять модуль силы тяжести:
Fa - Fт = ρgV - mg = g(ρV-m) = 10*(1,29*0,01 - 0,0042) = 10*0,0087 = 0,087Н

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать принцип Архимеда, который гласит, что подъёмная сила, действующая на погруженное в жидкость или газ тело, равна весу жидкости или газа, вытесненного этим телом.

Масса водорода в шаре равна 4,2 г, что составляет 0,0042 кг (поскольку 1 г = 0,001 кг).

Объём водорода в шаре равен 0,01 м³.

Плотность воздуха равна 1,29 кг/м³.

Подставим эти значения в формулу подъёмной силы:

Подъёмная сила = Вес вытесненного воздуха = плотность воздуха × объём водорода × ускорение свободного падения.

Подъёмная сила = 1,29 кг/м³ × 0,01 м³ × 10 Н/кг = 0,129 Н.

Таким образом, правильный вариант ответа: 0,129 Н.

Ни один из предложенных вариантов не соответствует правильному ответу.