Question

Тело с дыркой заполнено газом и находится в этой газовой атмосфере . Сила тяжести будет тогда (mгаза+mтела)*g? Если учитывать , что газ имеет достаточно большую плотность

Answer 1

Ответ:

Сила тяжести будет просто m(тела)*g, а со стороны газа на тело будет действовать сила Архимеда, равная произведению плотности газа на ускорение свободного падения на объем оболочки тела.

Answer 2

Если тело с дыркой находится в газовой атмосфере и окружено этим газом, то на него также будет воздействовать архимедова сила, которая зависит от разницы между весом выталкиваемого газом объема и весом тела. Архимедова сила обусловлена разницей плотностей тела и газа.

Сила тяжести на тело будет равна массе тела умноженной на ускорение свободного падения (g):

F_тяжести = m_тела * g

Архимедова сила будет равна объему выталкиваемого газом объема умноженному на плотность газа (плотность газа будет больше плотности тела):

F_архимеда = V_выталкиваемого_газом * плотность_газа * g

Если объем выталкиваемого газом тела (включая дырку) равен V_тела, а масса газа в этом объеме равна m_газа, то архимедова сила может быть выражена как:

F_архимеда = (m_газа + m_тела) * g

Таким образом, общая сила, действующая на тело в газовой атмосфере, будет равна сумме силы тяжести и архимедовой силы:

F_общая = F_тяжести + F_архимеда = m_тела * g + (m_газа + m_тела) * g = (m_газа + 2 * m_тела) * g

Если масса газа в объеме V_тела довольно большая по сравнению с массой тела m_тела, то можно пренебречь массой тела относительно массы газа и считать, что общая сила будет примерно равна:

F_общая ≈ m_газа * g

Пожалуйста, обратите внимание, что данное объяснение упрощено и не учитывает множество факторов, таких как динамика движения газа, изменение плотности газа с высотой и другие детали.