Question

Воздушный шар объемом 50(см куб) заполнение гелием, плотность которого равна 0.19кг/м куб. Плотность воздуха - 1.29кг/м куб. При какой максимальной оболочки шар ещё взлетит

Answer 1

Ответ:

Формулу не вспомню, но, если я не ошибаюсь, для газов так же работает закон Архимеда про тело погруженное в жидкость (среду). То есть шарик, будучи погруженным в воздух, теряет в массе 50 м куб. *1,29 кг/м куб. =64,5 кг

Масса газа в шарике 50*0,19=9,5. 64,5-9,5=55 свободных килограммов для оболочки. (Ну если быть точным, то при 55 кг шарик будет не взлетать, а парить на той высоте, где его оставят. Чтобы взлететь, нужно менее 55 кг)

Answer 2

Для определения максимального объема оболочки воздушного шара, при котором он ещё сможет взлететь, мы можем использовать принцип Архимеда. Этот принцип гласит, что поддерживающая сила, действующая на погруженное в жидкость (или газ) тело, равна весу выталкиваемой им жидкости (или газа). В данном случае мы рассматриваем шар, заполненный гелием, плавающий в воздухе.

Поддерживающая сила (F_поддерживающей) равна разнице между весом выталкиваемого газа и весом самого шара:

F_поддерживающей = Вес газа - Вес шара

1. Рассчитаем вес газа в шаре: Объем гелия в шаре равен его объему, то есть 50 см³ = 0.05 литра = 0.05 дм³. Плотность гелия равна 0.19 кг/м³, поэтому масса гелия в шаре равна:

Масса гелия = Плотность гелия × Объем гелия = 0.19 кг/м³ × 0.05 дм³ = 0.0095 кг.

Теперь рассчитаем вес газа:

Вес газа = Масса газа × Ускорение свободного падения (g) Вес газа = 0.0095 кг × 9.81 м/с² ≈ 0.0931955 Н (ньютон)

2. Рассчитаем вес шара: Объем шара не задан, но нам известно, что плотность воздуха равна 1.29 кг/м³. Для того чтобы шар взлетел, вес шара должен быть меньше веса выталкиваемого газа. Поэтому вес шара должен быть меньше 0.0931955 Н.

Вес шара = Плотность воздуха × Объем шара × g

Теперь мы можем найти максимальный объем оболочки шара:

Объем шара = Вес шара / (Плотность воздуха × g)

Объем шара = 0.0931955 Н / (1.29 кг/м³ × 9.81 м/с²) ≈ 0.00722 м³

Объем шара в кубических сантиметрах:

0.00722 м³ × 1000000 см³/м³ ≈ 7220 см³

Таким образом, максимальный объем оболочки шара, при котором он ещё сможет взлететь, составляет приблизительно 7220 кубических сантиметров.