Масса оболочки воздушного шара составляет 210 кг. Надутый гелием, он может поднять груз массой 1010

Ответы на вопрос

Отвечает Романова Софья.

Подъёмная сила шара равна силе Архимеда минус вес гелия в нём. В равновесии эта разность должна уравновешивать суммарный вес оболочки и полезного груза:

\rho_{\text{возд}}\,Vg - \rho_{\text{He}}\,Vg = (m_{\text{обол}} + m_{\text{груз}})g.

Сокращаем $g$ и выражаем объём:

(\rho_{\text{возд}}-\rho_{\text{He}})V = m_{\text{обол}} + m_{\text{груз}}, \qquad V=\frac{m_{\text{обол}} + m_{\text{груз}}}{\rho_{\text{возд}}-\rho_{\text{He}}}.

Подставляем данные:

m_{\text{обол}}+m_{\text{груз}}=210+1010=1220\ \text{кг},\quad \rho_{\text{возд}}-\rho_{\text{He}}=1{,}29-0{,}18=1{,}11\ \text{кг/м}^3.

V=\frac{1220}{1{,}11}\approx 1{,}099\times 10^{3}\ \text{м}^3 \approx 1{,}10\times 10^{3}\ \text{м}^3.

Ответ: объём шара примерно $1{,}1\times 10^3\ \text{м}^3$ (около $1100\ \text{м}^3$ ).

Отвечает Земляной Дима.

Решение основано на равновесии сил Архимеда и весов.

Подъёмная сила шара равна весу вытесненного воздуха: $\rho_{\text{возд}}\,V\,g$ .

Ей противостоят веса: гелия в оболочке $\rho_{\text{He}}\,V\,g$ , оболочки $210\,g$ и полезной нагрузки $1010\,g$ .

В режиме «только-только поднимает» сумма весов равна подъёмной силе, ускорение $g$ сокращается:

\rho_{\text{возд}}\,V=\rho_{\text{He}}\,V+210+1010.

Переносим члены с $V$ :

(\rho_{\text{возд}}-\rho_{\text{He}})\,V=210+1010=1220.

Подставляем $\rho_{\text{возд}}=1{,}29\ \text{кг/м}^3$ , $\rho_{\text{He}}=0{,}18\ \text{кг/м}^3$ :

(1{,}29-0{,}18)\,V=1{,}11\,V=1220 \;\Rightarrow\; V=\frac{1220}{1{,}11}\approx 1{,}099\times 10^{3}\ \text{м}^3.

Ответ: $V \approx 1{,}10\times10^3\ \text{м}^3$ (около $1100\ \text{м}^3$ ).

Последние заданные вопросы в категории Физика

Ответы на вопрос

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика