Question

Какого объема потребуется воздушный шар, наполненный гелием если он должен поднять в воздух 400 кг груза, а суммарная масса снаряжения равна 100 кг? Масса газа в массу снаряжения не входит. Плотность воздуха равна 1,2кг/м^3, гелия- 0.18 кг/м^3, g=10 м/с^2. Ответ выразите в м^3

Answer 1

Ну тут противоборство силы тяжести и силы Архимеда
Fa=mg
ρ₁Vg=ρ₂Vg+(mгруза+mснаряж)*g, где ρ₁-плотность воздуха
ρ₂-плотность гелия
1,2*V=0,18*V+500кг
1.02V=500
V=490.2 м³
Ответ: V=490.2 м³

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон Архимеда, который гласит, что всплывающая сила, действующая на тело, равна весу вытесненной им жидкости или газа.

Расчет массы вытесненного воздуха

Сначала мы должны вычислить массу воздуха, которую вытесняет груз и снаряжение. Для этого мы можем использовать плотность воздуха и объем, который занимает воздушный шар:

Объем вытесненного воздуха = масса вытесненного воздуха / плотность воздуха

Мы знаем, что масса снаряжения равна 100 кг, а плотность воздуха составляет 1,2 кг/м^3. Поэтому:

Объем вытесненного воздуха = 100 кг / 1,2 кг/м^3

Вычислив это, мы получим объем вытесненного воздуха.

Расчет массы гелия

Затем мы можем рассчитать массу гелия, необходимую для создания подъемной силы, достаточной для поднятия груза массой 400 кг. Мы можем использовать массу груза и ускорение свободного падения для этого:

Масса гелия = масса груза / ускорение свободного падения

Мы знаем, что масса груза равна 400 кг, а ускорение свободного падения составляет 10 м/с^2. Поэтому:

Масса гелия = 400 кг / 10 м/с^2

Вычислив это, мы получим массу гелия.

Расчет объема воздушного шара

Наконец, мы можем рассчитать объем воздушного шара, необходимый для содержания вытесненного воздуха и массы гелия. Мы можем использовать массу гелия и плотность гелия для этого:

Объем воздушного шара = (масса вытесненного воздуха + масса гелия) / плотность гелия

Мы знаем массу вытесненного воздуха, массу гелия и плотность гелия. Подставим значения и вычислим объем воздушного шара.

Вот формула для решения этой задачи:

Объем воздушного шара = ((масса снаряжения / плотность воздуха) + (масса груза / ускорение свободного падения)) / плотность гелия

Подставляя известные значения, мы можем решить эту задачу и выразить ответ в м^3.