Question

Во время Великой отечественной войны в противовоздушной обороне широко использовали аэростаты объемом 350 м^3. С какой силой действовал аэростат наполненный водородом на стальной трос, которым воздушный шар привязывали к земле ? Весом троса пренебречь. РЕШИТЕ ЗАДАЧУ В ФОРМАТЕ ,,ДАНО,, , ,,НАЙТИ,,

Answer 1

Дано:

V = 350 м³

ρ₁ = ρводорода = 0,090 кг/м³

ρ₂ = ρвоздуха = 1,29 кг/м³

_______________

T - ?

Натяжение троса:

T = Fₐ - P

Здесь:

Fₐ = ρ₂*g*V - сила Архимеда

P = m*g = ρ₁*g*V - вес водорода

T = Fₐ - P = g*V*(ρ₂ - ρ₁)

T = 10*350*(1,29 - 0,09) = 4 200 H

Answer 2

V=350м³

ρвозд=1,29кг/м³=ρ₁

ρвод=0,09кг/м³=ρ₂

g=10Н/кг

F-?

на аэростат действует сила тяжести (вниз),  выталкивающая сила (вверх) и удерживающая (вниз).

Эти силы уравновешивают друг друга

Сила, с которой  действовал аэростат наполненный водородом на стальной трос (удерживающая)

F=FА - Fт

сила тяжести

Fт=mg

m=ρ₂V

сила Архимеда

F=ρ₁gV

тогда

F=ρ₁gV-ρ₂gV=gV(ρ₁-ρ₂)

F=10*350*(1,29-0,09)=4200Н=4,2кН

Answer 3

Дано: Объем аэростата (V) = 350 м^3 Плотность воздуха (ρ) ≈ 1.225 кг/м^3 (приближенное значение на уровне моря и комнатной температуре) Ускорение свободного падения (g) ≈ 9.81 м/с^2 (приближенное значение на уровне моря)

Найти: Силу, с которой действует аэростат наполненный водородом на стальной трос.

Решение: Сила, действующая на аэростат, равна разности силы архимедовой поддержки и силы тяжести.

1. Сила Архимеда (F_archimedes) вычисляется по формуле: F_archimedes = ρ * V * g,

где ρ - плотность воздуха, V - объем аэростата, g - ускорение свободного падения.

2. Сила тяжести (F_gravity) вычисляется по формуле: F_gravity = m * g,

где m - масса аэростата. Массу аэростата можно найти, зная его объем и плотность водорода (ρ_hydrogen).

Масса аэростата (m) = ρ_hydrogen * V.

Подставим значения и рассчитаем:

Для водорода плотность (ρ_hydrogen) ≈ 0.0899 кг/м^3 (приближенное значение на уровне моря и комнатной температуре).

m = 0.0899 кг/м^3 * 350 м^3 ≈ 31.465 кг.

Теперь можем найти силу Архимеда:

F_archimedes = 1.225 кг/м^3 * 350 м^3 * 9.81 м/с^2 ≈ 4253.3425 Н.

И силу тяжести:

F_gravity = 31.465 кг * 9.81 м/с^2 ≈ 308.77665 Н.

Так как аэростат привязан к земле, то сила тяжести направлена вниз, а сила Архимеда направлена вверх. Сила, с которой действует аэростат на стальной трос, будет равна разности этих двух сил:

F = F_archimedes - F_gravity ≈ 4253.3425 Н - 308.77665 Н ≈ 3944.56585 Н.

Ответ: Сила, с которой действует аэростат, привязанный к земле стальным тросом, составляет приблизительно 3944.57 Н.