Question

Нужен рисунок с векторами ! Определите объем воздушного шара, висящего неподвижно на высоте, где плотность воздуха равна 0.9 кг/м^3. Шар заполнен газом плотностью 0.8 кг/м^3. Масса оболочки шара равна 60 кг. Решение: Условие равновесия: m*g+p*V*g=pв*V*g V=m/(pв-p)=60/(0,9-0,8)=600 м3

Answer 1

В этой задаче важно не забывать, что и газ и сама оболочка шара имеют собственный вес

Answer 2

Из предоставленного решения ясно, что объем воздушного шара составляет 600 м^3.

Однако, поскольку вам нужен рисунок с векторами, чтобы лучше понять ситуацию, давайте создадим такой рисунок для более наглядного представления.

На рисунке покажем следующие векторы:

1. Вектор силы тяжести (m*g), направленный вниз, где m - масса шара, g - ускорение свободного падения (приближенно равно 9.8 м/с^2).
2. Вектор подъемной силы (pVg), возникающий благодаря разности плотностей воздуха внутри шара и окружающей среды (принимаем плотность воздуха окружающей среды равной 0.9 кг/м^3, а плотность газа внутри шара равной 0.8 кг/м^3).
3. Вектор плавучести (pвVg), возникающий из-за плотности газа внутри шара (pв - плотность газа внутри шара).

Здесь p - плотность воздуха внутри шара.

Для более точных расчетов плотности газа внутри шара нам также нужно знать его массу. Выше было упомянуто, что масса оболочки шара равна 60 кг. Если у вас есть более точные данные о массе газа внутри шара, то можно будет рассчитать его плотность и более точно представить рисунок. В противном случае, мы оставим плотность газа внутри шара равной 0.8 кг/м^3.

Предлагаю ниже представить рисунок:

cssCopy code
          ^ Земля
          |
          |
          |
          |    p*V*g
          |<--------->
          |  Шар
          |   
m*g-------+------- pв*V*g
          |
          |
          |

Смысл рисунка в том, что сила тяжести mg направлена вниз, а силы плавучести pвVg и подъемная сила pV*g направлены вверх. В равновесии эти силы компенсируют друг друга, что позволяет шару висеть неподвижно на заданной высоте.

Обратите внимание, что сила тяжести (mg) и сила плавучести (pвV*g) равны по модулю и направлены в противоположные стороны, что приводит к равновесию.