Question

Какая подъемная сила действует на резиновый шарик, наполненный водородом, если вес оболочки 0.03 Н, а объем 3 дм3 ?

Answer 1

Ответ:  подъемная сила, действующая на шарик = 0,006 Н

Объяснение:  Дано:  Вес оболочки шарика Ро = 0,03 Н

                                     Объем шарика Vш = 3 дм³ = 3*10^-3 м³

                                     Примем g = 10 м/с²

                                     Плотность воздуха βвз= 1,29 кг/м³

                                     Плотность водорода  βвд = 0,09 кг/м³

     Найти подъемную силу, действующую на шарик,  Fш -?

Fш = Fа - Рш.  Здесь Fа - сила Архимеда, действующая на шарик со стороны атмосферы;  Рш - вес шарика с водородом.

Fа = βвз*Vш*g = 1,29*3*10^-3*10= 0,0387 Н.

Вес шарика с водородом равен сумме веса оболочки шара (Ро) и веса водорода (Рв), т.е. Рш = Ро + Рв = Ро + βвд*Vш*g = 0,03 + 0,09*3*10^-3*10 = 0,0327 Н.  Таким образом, подъемная сила Fш =  0,0387 - 0,0327 = 0,006 Н

Answer 2

Для рассчета подъемной силы, действующей на резиновый шарик, наполненный водородом, используем принцип Архимеда.

Принцип Архимеда гласит, что величина поднятой силы на тело, погруженное в жидкость или газ, равна весу жидкости (или газа), которую оно вытесняет. Подъемная сила направлена вертикально вверх и равна разнице между весом вытесненной жидкости (газа) и весом тела.

1. Найдем объем вытесненной воздухом воды: Объем шарика = 3 дм^3 = 3 * 10^-3 м^3

2. Найдем массу воды, вытесненной шариком: Масса воды = объем * плотность воды Масса воды = 3 * 10^-3 м^3 * 1000 кг/м^3 = 3 кг

3. Теперь найдем вес воды, вытесненной шариком: Вес воды = масса воды * ускорение свободного падения (g) Вес воды = 3 кг * 9.8 м/с^2 ≈ 29.4 Н

4. Найдем подъемную силу, действующую на шарик: Подъемная сила = Вес воды - Вес оболочки Подъемная сила = 29.4 Н - 0.03 Н ≈ 29.37 Н

Таким образом, подъемная сила, действующая на резиновый шарик, наполненный водородом, составляет примерно 29.37 Н.