Какова будет подъемная сила воздушного шарика, если его масса равна 6 г, а объем составляет 30 дм^3 после заполнения
Какова будет подъемная сила воздушного шарика, если его масса равна 6 г, а объем составляет 30 дм^3 после заполнения водородом? Ответ округлите до десятых. Плотность воздуха и водорода составляет соответственно 1.29 кг/м^3 и 0.09 кг/м^3. Ускорение свободного падения считать равным 10 Н/кг, а толщину стенок шарика можно игнорировать.
17.12.2023 08:16
Инструкция:
Подъемная сила воздушного шарика определяется разностью плотностей воздуха внутри шарика и воздуха снаружи шарика. Подъемная сила возникает благодаря принципу Архимеда.
Для решения этой задачи нам необходимо знать плотность воздуха и водорода, а также массу и объем шарика.
Масса шарика указана в граммах, поэтому ее необходимо перевести в килограммы. 6 г равны 0.006 кг.
Объем шарика указан в кубических дециметрах, поэтому его также необходимо перевести в кубические метры. 30 дм^3 равны 0.03 м^3.
Теперь можем вычислить плотность воздуха внутри шарика и плотность воздуха снаружи.
Плотность воздуха внутри шарика: 0.09 кг/м^3
Плотность воздуха снаружи шарика: 1.29 кг/м^3
Подъемную силу можно вычислить по формуле:
F = (плотность воздуха снаружи - плотность воздуха внутри) * объем шарика * ускорение свободного падения
Подставим значения:
F = (1.29 - 0.09) * 0.03 * 10
Рассчитаем это:
F = 1.2 * 0.03 * 10 = 0.36 Н
Итак, подъемная сила воздушного шарика равна 0.36 Н.
Демонстрация:
Находим разность плотностей воздуха внутри и снаружи шарика:
1.29 - 0.09 = 1.20 кг/м^3
Вычисляем подъемную силу:
F = 1.20 * 0.03 * 10 = 0.36 Н
Ответ округляем до десятых:
Подъемная сила воздушного шарика составляет 0.4 Н.
Совет:
Если запутались в формулах или шагах решения, попробуйте разбить задачу на более простые подзадачи или обратитесь к учебнику для более подробной информации о принципе Архимеда и расчете подъемной силы.
Упражнение:
Масса шарика составляет 10 г, а его объем равен 50 дм^3. Плотность воздуха внутри шарика равна 0.05 кг/м^3, а плотность воздуха снаружи шарика - 1.2 кг/м^3. Ускорение свободного падения равно 9.8 Н/кг. Рассчитайте подъемную силу воздушного шарика.