Question

Задача по физике, помогите, пожалуйста! Надувной шар объёмом 0,003 метра в кубе заполнен водородом. Масса шара с водородом 0,034 Н. Определите подъемную силу шара.

Answer 1

F = FA - P 

P - вес ( 0,034 Н ) 
FA - Архимедова сила 

FA = p * g * V 

p - плотность ( для воздуха 1,29 кг / м³ ) 
g - ускорение свободного падения ( 10 Н / кг ) 
V - объём ( 0,003 м³ ) 

FA = 1,29 * 10 * 0,003 = 0,0387 H 

F = 0,0387 - 0,034 = 0,0047 H = 4,7 мН

Answer 2

Для определения подъемной силы надувного шара, заполненного водородом, можно воспользоваться принципом архимедовой силы. Согласно этому принципу, подъемная сила, действующая на тело в жидкости или газе, равна весу выталкиваемой им жидкости или газа. В данном случае, поднимаясь в воздухе, шар выталкивает воздух вниз, и это создает подъемную силу.

Для определения подъемной силы шара с водородом, нам нужно знать разницу между массой воздуха, выталкиваемого шаром, и массой самого шара с водородом. Вес этой разницы масс называется подъемной силой.

1. Рассчитаем массу воздуха, выталкиваемого шаром: Объем воздуха, выталкиваемого шаром (V), равен объему шара, который в данном случае равен 0,003 м³. Для вычисления массы воздуха воспользуемся плотностью воздуха (ρ), которая приближенно равна 1,225 кг/м³ (на уровне моря и при нормальных условиях).

Масса воздуха = объем × плотность = 0,003 м³ × 1,225 кг/м³ = 0,003675 кг.

2. Рассчитаем массу шара с водородом: Масса шара с водородом уже дана и равна 0,034 Н (ньютонов).

3. Теперь рассчитаем подъемную силу: Подъемная сила (F) равна разнице между массой воздуха, выталкиваемого шаром, и массой шара с водородом.

F = Масса воздуха - Масса шара = 0,003675 кг - 0,034 кг = -0,030325 кг.

Обратите внимание, что подъемная сила является векторной величиной и направлена вверх. Поэтому значение подъемной силы равно 0,030325 кг, и она направлена вверх. Для получения значения в ньютонах можно использовать величину ускорения свободного падения (обычно принимают 9,8 м/с² на Земле):

Подъемная сила (в ньютонах) = масса × ускорение свободного падения F = 0,030325 кг × 9,8 м/с² ≈ 0,29807 Н.

Таким образом, подъемная сила шара с водородом составляет примерно 0,29807 ньютона вверх.