Question

Масса оболочки воздушного шара m0 =300 кг, а объем заполненного гелием шара V = 1000 м^3. Рассчитать максимальную массу груза, который сможет поднять такой шар. Плотность воздуха равна 1, 29 кг/м^3, плотность гелия равна 0, 18 кг/м^3. ^3 - метр в кубе.

Answer 1

Для решения этой задачи мы можем использовать принцип Архимеда, который утверждает, что поддерживающая сила, действующая на тело, погруженное в жидкость или газ, равна весу вытесненной этим телом жидкости или газа.

Масса поднимаемого груза определяется разностью масс воздуха, вытесненного воздушным шаром, и массы гелия внутри шара.

1. Рассчитаем массу воздуха, вытесненного шаром: \[m_{\text{воздуха}} = \text{плотность воздуха} \times \text{объем шара}.\] \[m_{\text{воздуха}} = 1.29 \, \text{кг/м}^3 \times 1000 \, \text{м}^3.\]

2. Рассчитаем массу гелия внутри шара: \[m_{\text{гелия}} = \text{плотность гелия} \times \text{объем шара}.\] \[m_{\text{гелия}} = 0.18 \, \text{кг/м}^3 \times 1000 \, \text{м}^3.\]

3. Рассчитаем максимальную массу груза: \[m_{\text{груза}} = m_{\text{воздуха}} - m_{\text{гелия}} - m_0.\] \[m_{\text{груза}} = (1.29 \, \text{кг/м}^3 \times 1000 \, \text{м}^3) - (0.18 \, \text{кг/м}^3 \times 1000 \, \text{м}^3) - 300 \, \text{кг}.\]

Вычислив эти значения, получим максимальную массу груза, который сможет поднять данный воздушный шар.