Question

Повітряна куля масою 120кг зупинилась на висоті, де густина повітря становить 1,2 кг/м³. Визначте об'єм кулі.

Answer 1

Дано:

m=120 кг

p=1,2 кг/м³

V=?

Решение:

Шар же по идее остановился, а сила тяжести шара стала равной силе Архимеда, получается:

Fтяжести=Fархимеда (Fт=Fа)

А Fа равна произведению плотности газа на ускорение свободного падения и на объём погруженного тела.

А сила тяжести равна произведению массы на ускорение свободного падения, т.е:

p*g*V=m*g

Выразим из этой формулы объём и получим:

V=m*g/(p*g)=m/p (сокращаем g)

V=120/1,2=100 м³

Ответ: V=100 м³

Answer 2

Для визначення об'єму повітряної кулі, вам знадобиться використовувати закон Архімеда. Закон Архімеда стверджує, що на тіло, яке знаходиться в рідині чи газі, діє підтримуюча сила, спрямована вгору і рівна вазі виживаного рідини або газу. Ця сила виникає через виживане середовище та залежить від об'єму тіла та густини середовища.

Спершу визначимо вагу повітряної кулі. Вага це маса помножена на прискорення вільного падіння (g), яке на Землі приблизно становить 9,81 м/с²:

Вага = маса × g Вага = 120 кг × 9,81 м/с² Вага ≈ 1177,2 Н (ньютонів)

Згідно з законом Архімеда, підтримуюча сила, яка діє на кулю, дорівнює вазі повітряного об'єму, який займає куля:

Підтримуюча сила = Вага повітряного об'єму

Тепер визначимо об'єм кулі, використовуючи цей вираз:

Об'єм кулі = Підтримуюча сила / Густина повітря

Об'єм кулі = 1177,2 Н / (1,2 кг/м³) ≈ 981 м³

Отже, об'єм повітряної кулі становить приблизно 981 кубічний метр.