Question

Каков вес внешней оболочки наполненного водородом детского воздушного шара диаметром 25 см, чтобы его пищеварительная способность могла бытьнулевой, т.е. он мог оставаться В ИСХОДНОМ ПОДвешенном положении? Можносказать, что воздух и картинка в нормальном состоянии. Равно ли внутреннеедавление мяча его внешнему давлению?|​

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Шар в равновесии. Значит сила тяжести равна архимедовой силе водорода в воздухе.

mg=V*g*(p1-p2)= Fархимеда.

Делим обе части уравнения на g и получаем

m=V*(p1-p2) - вес шарика при котором он в равновесии.

Сила Архимеда равна

V*g*(p1-p2) где V - объем шара диаметром 25 см, g=9,8 м/с^2 - ускорение свободного падения, р1=1,293 - плотность воздуха, р2= 0,0899 кг/м^3 - плотность водорода.

V=(π*D^3)/6=(3,14*0,25^3)/6=0,0081771 [м^3]

(р1-р2)=1,293-0,0899=1,2031 кг/м^3

m=V*(p1-p2)=0,00984 кг.

Если учесть что резиновый детский шарик сдавливает газ внутри за счёт упругих сил оболочки, то можно говорить что давление внутри больше чем снаружи. Это подтверждается тем, что при открытии шарика газ с силой вырывается наружу.

Answer 2

Ваш вопрос связан с физикой и математикой, а именно с концепцией давления и архимедовой силы. Давайте разберемся, как можно определить вес внешней оболочки воздушного шара, чтобы его пищеварительная способность была нулевой.

Во-первых, давайте определим, что означает "нулевая пищеварительная способность". Это означает, что внутреннее давление в шаре должно быть равно внешнему давлению. Внутреннее давление создается из-за давления воздуха внутри шара, а внешнее давление - это давление окружающей среды.

Во-вторых, чтобы определить вес оболочки шара, мы можем использовать формулу для архимедовой силы:

F = πrHρg

где: - F - архимедова сила, - π - константа Пи, - r - радиус оболочки шара, - H - высота оболочки, - ρ - плотность материала оболочки, - g - ускорение свободного падения.

Чтобы вес оболочки был равен внутреннему давлению шара, мы должны найти такое значение H, при котором F = πrHρg будет равно P, где P - внутреннее давление шара. Внутреннее давление шара можно вычислить по формуле:

P = ρgh

где: - ρ - плотность воздуха, - g - ускорение свободного падения, - h - высота столба воздуха внутри шара.

Исходя из этого, мы видим, что для того чтобы вес оболочки был равен внутреннему давлению шара, высота столба воздуха внутри шара должна быть равна высоте оболочки. Таким образом, вес оболочки будет равен внутреннему давлению шара, что и требуется.

Обратите внимание, что эти расчеты предполагают идеализированные условия, такие как идеальное взаимодействие между воздухом и оболочкой шара, и отсутствие других внешних сил, таких как трение или силы, вызванные ветром.