Каков объем воздушного шара, наполненного водородом, если его подъемная сила равна

Физика: Объем воздушного шара с водородом

Описание:
Чтобы найти объем воздушного шара, наполненного водородом, при известной подъемной силе, нужно использовать закон Архимеда и уравнение состояния идеального газа.

Расчет подразумевает использование следующих формул:

1. Закон Архимеда: Fпод = mжг * g, где Fпод - подъемная сила, mжг - масса жидкости (водорода) и g - ускорение свободного падения (около 9.8 м/с² на поверхности Земли).
2. Масса жидкости (водорода): mжг = V * pжг , где V - объем и pжг - плотность жидкости (водорода).
3. Уравнение состояния идеального газа: pжг = mжг / (V * R), где R - универсальная газовая постоянная.

Сочетая эти формулы, мы можем решить задачу.

Демонстрация:
Мы знаем, что подъемная сила равна 120 H. Значение ускорения свободного падения на поверхности Земли - 9.8 м/с². Значение универсальной газовой постоянной R - 8.314 Дж/(моль * К).

Давайте найдем объем воздушного шара, наполненного водородом.

Решение:
1. Запишем формулу для подъемной силы: Fпод = mжг * g.
2. Запишем формулу для массы жидкости (водорода): mжг = V * pжг.
3. Запишем формулу для плотности жидкости (водорода): pжг = mжг / (V * R).

Подставим формулу для массы жидкости в формулу для подъемной силы:

Fпод = (V * pжг) * g.

Из этой формулы можно выразить объем:

V = Fпод / (pжг * g).

Подставим заданные значения и посчитаем:

V = 120 H / (pжг * 9.8 м/с²).

Совет:
Чтобы лучше понять эту тему, рекомендуется изучить закон Архимеда, уравнение состояния идеального газа, а также плотность и массу вещества.

Дополнительное упражнение:
Подъемная сила воздушного шара, наполненного водородом, равна 150 H. Плотность водорода составляет 0.09 кг/м³. Найдите объем шара.