Question

Определить подъемную силу воздушного шара, если Vшара = 1,4 м3, Vкорзины = 0,0035 м3, m(общая) = 0,05 кг?

Answer 1

На шар действуют две силы - Сила Тяжести( Fт) и Сила Архимеда(Fa).

Fт=mg
Fa=p*g*Vт

Подъемная сила будет равна разнице этих сил

Fn=Fa-Fт
Fn=p*g*Vт-mg
Vт=Vш+Vк
р-плотность воздуха, р- 1,29 кг/м^3
g=10Н/кг

Считаем
Fn=1,29*10*(1,4+0,0035) - 0,05*10=17,6(Н)
Ответ: подъемная сила воздушного шара равна 17,6 Н.

Answer 2

Для определения подъемной силы воздушного шара мы можем воспользоваться принципом Архимеда.

Принцип Архимеда

Принцип Архимеда гласит, что воздушный или водный объект, погруженный в жидкость или газ, испытывает всплытие силы, равной весу вытесненной им жидкости или газа.

Расчет подъемной силы воздушного шара

Подъемная сила воздушного шара определяется как разность между его весом и весом воздуха, который он вытесняет.

1. Определим вес воздушного шара: Вес = масса * ускорение свободного падения В данном случае масса шара равна 0,05 кг, а ускорение свободного падения принимается равным примерно 9,8 м/с^2. Вес = 0,05 кг * 9,8 м/с^2 = 0,49 Н (ньютон)

2. Определим объем вытесненного воздуха: Объем вытесненного воздуха равен разнице между объемом шара и объемом корзины: Объем вытесненного воздуха = Vшара - Vкорзины В данном случае Vшара равен 1,4 м^3, а Vкорзины равен 0,0035 м^3. Объем вытесненного воздуха = 1,4 м^3 - 0,0035 м^3 = 1,3965 м^3

3. Определим вес вытесненного воздуха: Вес вытесненного воздуха = плотность воздуха * объем вытесненного воздуха * ускорение свободного падения Плотность воздуха примерно равна 1,2 кг/м^3. Вес вытесненного воздуха = 1,2 кг/м^3 * 1,3965 м^3 * 9,8 м/с^2 = 16,534 Н

4. Определим подъемную силу воздушного шара: Подъемная сила = Вес - Вес вытесненного воздуха Подставим значения: Подъемная сила = 0,49 Н - 16,534 Н ≈ -16,044 Н

Знак минус указывает на то, что подъемная сила направлена вверх, противоположно силе тяжести. Таким образом, подъемная сила воздушного шара составляет примерно 16,044 Н.