Вопрос:

8. Масса оболочки воздушного шара равна 500 кг, а его объём 1500 м³. Рассчитайте максимальную массу груза, который может поднять такой шар, если его оболочку заполнить водородом. Плотность воздуха принять равной 1,29 кг/м³, плотность водорода — 0,09 кг/м³.

Фотография

Ответ ассистента

Для того чтобы воздушный шар мог подняться, сила Архимеда (выталкивающая сила) должна быть больше или равна сумме сил тяжести, действующих на оболочку, водород внутри и груз. Дано: $m_{\text{об}} = 500$ кг $V = 1500$ м$^3$ $\rho_{\text{возд}} = 1,29$ кг/м$^3$ $\rho_{\text{вод}} = 0,09$ кг/м$^3$ $g \approx 10$ Н/кг Решение: 1. Сила Архимеда (подъемная сила): $F_A = \rho_{\text{возд}} \cdot g \cdot V = 1,29 \cdot 10 \cdot 1500 = 19350$ Н. 2. Масса водорода внутри шара: $m_{\text{вод}} = \rho_{\text{вод}} \cdot V = 0,09 \cdot 1500 = 135$ кг. 3. Суммарная масса, которую должен поднять шар, состоит из массы оболочки и массы водорода: $m_{\text{шара}} = m_{\text{об}} + m_{\text{вод}} = 500 + 135 = 635$ кг. Сила тяжести, действующая на шар: $F_{\text{т}} = 635 \cdot 10 = 6350$ Н. 4. Подъемная сила для груза: $F_{\text{груза}} = F_A - F_{\text{т}} = 19350 - 6350 = 13000$ Н. 5. Масса груза: $m_{\text{груза}} = F_{\text{груза}} / g = 13000 / 10 = 1300$ кг. Ответ: максимальная масса груза составляет 1300 кг.

Другие решения

Что ещё задавали пользователи