Question

Рассчитайте, какой груз сможет поднять шар объемом 1 м3, наполненный водородом. Какой примерно объем должен иметь шар с водородом, чтобы поднять человека массой 70 кг? (Вес оболочки не учитывать.) помогите пожалуйста срочно!!!!,!

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

1)

Плотность водорода:

ρ₁ = 0,09 кг/м³

Вес водорода:

P₁ = m₁·g = ρ₁·V·g = 0,09·1·10 = 0,9 Н

Вес груза и шара:

P = m·g + P₁ = 10·m + 0,9           (1)

2)

Плотность воздуха:

ρ₂ = 1,29 кг/м³

Сила Архимеда:

Fₐ = ρ₂·g·V = 1,29·10·1 = 12,9 Н   (2)

Приравняем (1) и (2):

10·m + 0,9 = 12,9

10·m = 12

m = 1,2 кг

_____________________

3)

Вес человека:

P₂ = m₂·g = 70·10 = 700 Н

Вес шара с водородом:

P₃ = m·g = ρ₁·V·g  = 0,09·10·V = 0,9·V

Общий вес:

P₀ = P₃ + P₂ = 0,9·V + 700                (3)

Сила Архимеда:

Fₐ = ρ₂·g·V₂ = 1,29·10·V = 12,9·V Н   (4)

Приравняем (4) и (3):

12,9·V = 0,9·V + 700

12·V = 700

V = 400 / 12 ≈ 34 м³

Answer 2

Чтобы рассчитать груз, который сможет поднять шар, наполненный водородом, нужно учитывать принцип архимедовой силы. Этот принцип утверждает, что на погруженное в жидкость тело действует поддерживающая сила, равная весу вытесненной жидкости. В данном случае вместо жидкости у нас газ - водород.

1. Рассчитаем поддерживающую силу (архимедову силу), которую создает шар объемом 1 м³, наполненный водородом:

Масса водорода (m) = объем * плотность водорода Плотность водорода при нормальных условиях (0°C, 1 атм) составляет около 0.08988 кг/м³.

m = 1 м³ * 0.08988 кг/м³ = 0.08988 кг

Поддерживающая сила = масса водорода * ускорение свободного падения (g) Ускорение свободного падения примем равным 9.8 м/с².

Поддерживающая сила = 0.08988 кг * 9.8 м/с² ≈ 0.8811 Н (ньютон)

2. Теперь рассчитаем, какой груз шар сможет поднять, если предположить, что груз будет свисать с шара, и архимедова сила будет уравновешивать его вес:

Груз = Поддерживающая сила / ускорение свободного падения (g)

Груз = 0.8811 Н / 9.8 м/с² ≈ 0.0900 кг

Таким образом, шар объемом 1 м³, наполненный водородом, сможет поднять груз массой примерно 0.0900 кг.

Далее, если хотим рассчитать объем шара с водородом, который смог бы поднять человека массой 70 кг, мы можем использовать аналогичные шаги.

1. Рассчитаем поддерживающую силу для подъема человека:

Поддерживающая сила = масса человека * ускорение свободного падения (g) Поддерживающая сила = 70 кг * 9.8 м/с² = 686 Н

2. Теперь рассчитаем объем шара с водородом, который создаст такую поддерживающую силу:

Объем = Поддерживающая сила / (плотность водорода * ускорение свободного падения)

Объем = 686 Н / (0.08988 кг/м³ * 9.8 м/с²) ≈ 77.1 м³

Таким образом, шар с водородом объемом примерно 77.1 м³ смог бы поднять человека массой 70 кг.