Question

Масса снаряжения воздушного шара (оболочки, сетки, корзины) составляет 443 кг. Объём шара — 1600м³. Определи, какой подъёмной силой будет обладать этот шар при наполнении его гелием. (Принять плотность газа ρгелия=0,18кг/м3 и g=9,8Н/кг). Плотность некоторых газов ρ=кгм3 ρ=гсм3 Хлор 3,210 0,00321 Оксид углерода (IV) (углекислый газ) 1,980 0,00198 Кислород 1,430 0,00143 Воздух 1,290 0,00129 Азот 1,250 0,00125 Оксид углерода (II) (угарный газ) 1,250 0,00125 Природный газ 0,800 0,0008 Водяной пар (при t=100°C) 0,590 0,00059 Гелий 0,180 0,00018 Водород 0,090 0,00009 Ответ (округли до сотых): воздушный шар будет обладать подъёмной силой кН.

Answer 1

Ответ: 13,06кН

Объяснение: Подъемная сила шара определяется по формуле:

Fп=Fa-Fт, где: Fa-сила Архимеда; Fт-сила тяжести шара.

Fa=gV(ρвозд-ρгелия), где:g-ускорение свободного падения; V-объем шара; ρвозд-плотность воздуха; ρгелия-плотность гелия.

Fa=9,8*1600(1,29-0,18)=9,8*1600*1,11=17404,8Н

Сила тяжести равна: mg, где: m-масса снаряжения; g-ускорение свободного падения.

Fт=443*9,8=4341,4Н

Fп=17404,8-4341,4=13063,4Н=13,06кН

Answer 2

Для определения подъёмной силы воздушного шара используем принцип Архимеда. Подъёмная сила равна весу вытесненного газа и определяется следующим образом:

$F_{\text{подъёмная}} = \rho_{\text{гелия}} \cdot V_{\text{шара}} \cdot g$

Где:

• $\rho_{\text{гелия}}$ - плотность гелия,
• $V_{\text{шара}}$ - объём шара,
• $g$ - ускорение свободного падения (приближенно равно 9,8 Н/кг).

Подставим известные значения:

$F_{\text{подъёмная}} = 0,18 \, \text{кг/м}^3 \cdot 1600 \, \text{м}^3 \cdot 9,8 \, \text{Н/кг}$

Вычислим:

$F_{\text{подъёмная}} = 0,18 \cdot 1600 \cdot 9,8 \, \text{Н}$

$F_{\text{подъёмная}} = 2822,4 \, \text{Н}$

Теперь, чтобы перевести Ньютоны в килоньютон, делим результат на 1000:

$F_{\text{подъёмная}} = \frac{2822,4}{1000} \, \text{кН}$

$F_{\text{подъёмная}} \approx 2,82 \, \text{кН}$

Итак, ответ: воздушный шар будет обладать подъёмной силой приблизительно 2,82 кН.