Question

Как рассчитать подъемную силу шара, наполненного гелием? Объясните пожалуйста по русски, а то не могу понять учителя на уроках и сейчас туплю))

Answer 1

Конечно, давайте разберемся. Подъемная сила шара, наполненного гелием, обычно рассчитывается с использованием закона Архимеда. Этот закон утверждает, что всякое тело, погруженное в жидкость (или газ), испытывает со стороны этой жидкости (газа) поддерживающую силу, равную весу вытесненной телом жидкости (газа).

Формула для подъемной силы (F) выглядит следующим образом:

\[ F = \rho_{\text{г}} \cdot V_{\text{в}} \cdot g \]

где: - \( F \) - подъемная сила, - \( \rho_{\text{г}} \) - плотность газа (в данном случае, гелия), - \( V_{\text{в}} \) - объем вытесненного газа (гелия), - \( g \) - ускорение свободного падения (приблизительно 9.8 м/с² на поверхности Земли).

Давайте подробнее рассмотрим каждую часть формулы:

1. Плотность газа (\( \rho_{\text{г}} \)): Плотность газа зависит от условий, таких как давление и температура. Для гелия при нормальных условиях давления и температуры, его плотность можно считать постоянной. Обычно используется значение приблизительно \(0.179 \, \text{кг/м}^3\) для гелия.

2. Объем вытесненного газа (\( V_{\text{в}} \)): Этот объем соответствует объему шара. Обычно его можно найти с помощью формулы для объема сферы:

\[ V_{\text{в}} = \frac{4}{3} \pi r^3 \]

где \( r \) - радиус шара.

3. Ускорение свободного падения (\( g \)): Как упоминалось ранее, на поверхности Земли \( g \) примерно равно \( 9.8 \, \text{м/с}^2 \).

Собрав все вместе, вы можете использовать эти значения в формуле для нахождения подъемной силы шара, наполненного гелием. Если у вас есть конкретные значения радиуса шара, то вы можете подставить их в формулу и рассчитать подъемную силу.