Question

Груз с каким весом способен поднять воздушный шар, наполненный водородом объёмом 15 м³? Плотность водорода - 0,09кг/м³, воздуха - 1,29кг/м³

Answer 1

Сила Архимеда:
Fa = ρ воз * g*V = 1,29*10*15 ≈ 193,5 Н

Вес водорода:
P вод = m*g = ρ вод*g*V=0,09*10*15=13,5 Н 

Вес груза, который можно поднять:

P гр = Fa - P вод = 193,5 - 13,5 = 180 Н

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать принцип Архимеда, который гласит, что "любое тело, погруженное в жидкость (или газ), испытывает со стороны жидкости (или газа) всплывающую силу, равную весу вытесненной им жидкости (или газа)".

Расчет веса поднятия воздушного шара

Давайте начнем с расчета подъемной силы, которую создает воздушный шар, наполненный водородом. Подъемная сила, или сила Архимеда, определяется как разница между весом воздушного шара и весом воздуха, которого он вытесняет.

Сначала найдем вес воздушного шара. Для этого мы можем воспользоваться формулой:

\[ \text{Вес} = \text{Масса} \times \text{Ускорение свободного падения} \]

Для воздушного шара, наполненного водородом, масса будет равна разнице между массой воздуха, вытесненного воздушным шаром, и массой водорода в шаре. Масса воздуха, вытесненного воздушным шаром, равна объему воздушного шара, умноженному на плотность воздуха. Масса водорода в шаре равна объему воздушного шара, умноженному на плотность водорода.

Расчет веса воздушного шара

\[ \text{Масса воздуха} = \text{Объем воздушного шара} \times \text{Плотность воздуха} \] \[ \text{Масса водорода} = \text{Объем воздушного шара} \times \text{Плотность водорода} \]

Теперь мы можем найти вес воздушного шара, используя формулу для расчета веса:

\[ \text{Вес воздушного шара} = \text{Масса воздушного шара} \times \text{Ускорение свободного падения} \]

Расчет подъемной силы

Подъемная сила, или сила Архимеда, равна разнице между весом воздушного шара и весом воздуха, которого он вытесняет.

\[ \text{Подъемная сила} = \text{Вес воздушного шара} - \text{Вес воздуха} \]

Теперь, когда мы найдем подъемную силу, мы можем рассчитать вес груза, который способен поднять воздушный шар.

Расчет грузоподъемности воздушного шара

Грузоподъемность воздушного шара будет равна подъемной силе, так как воздушный шар сможет поднять груз, вес которого не превышает подъемную силу шара.

Я могу помочь вам с этими вычислениями, если вы хотите.