Question

Кулю об'ємом 0,1 м3 заповнено воднем. Маса кулі з воднем 50 г. Визначити підіймальну силу кулі.

Answer 1

Ответ:

Щоб знайти архімедову (виштовхувальну) силу, що діє на тіло в газі,

треба густину газу помножити на прискорення вільного падіння (g = 9,8 Н/кг) і на об'єм тіла,що знаходиться в газі.

F арх=ρгазу⋅g⋅Vтіла.

Answer 2

Для визначення підіймальної сили кулі, яка заповнена газом (воднем в даному випадку), спочатку важливо врахувати принцип Архімеда. Цей принцип стверджує, що підіймальна сила, що діє на об'єкт, занурений у рідину чи газ, дорівнює вазі рідини чи газу, який витіснюється цим об'єктом. Підіймальна сила спрямована вгору і діє протилежно вазі тіла.

Спочатку визначимо масу водню, яка заповнює цю кулю. Для цього використовуємо масову частку водню в атмосферному повітрі, яка становить близько 0,0001 або 0,01%.

Маса водню в кулі: 0,01% * 50 г = 0,01 * 50 г = 0,005 г.

Тепер ми можемо використовувати цю масу для обчислення підіймальної сили:

Підіймальна сила = Вага водню, який витіснюється = маса водню * прискорення вільного падіння (g).

Маса водню в кулі вже обчислена як 0,005 г. Тепер переведемо її в кілограми, оскільки один грам дорівнює 0,001 кг:

Маса водню = 0,005 г * (0,001 кг / 1 г) = 0,000005 кг.

Прискорення вільного падіння на Землі приблизно дорівнює 9,81 м/с².

Тепер обчислимо підіймальну силу:

Підіймальна сила = 0,000005 кг * 9,81 м/с² ≈ 0,00004905 Н (ньютонів).

Отже, підіймальна сила, що діє на цю кулю, заповнену воднем, становить приблизно 0,00004905 Н або близько 0,049 мілліньютона.