Какова плотность газа в невесомой оболочке воздушного шара объемом 40 м3, если шар, прикрепленный к грузу массой m
Какова плотность газа в невесомой оболочке воздушного шара объемом 40 м3, если шар, прикрепленный к грузу массой m = 20 кг, находится в статичном состоянии? Плотность воздуха ρв = 1,5 кг/м.
16.12.2023 05:37
Пояснение: Для решения данной задачи, нам необходимо использовать закон Архимеда. Согласно этому закону, восходящая сила, действующая на тело, погруженное в жидкость или газ, равна весу вытесненной им жидкости или газа. В нашем случае, воздушный шар находится в невесомой оболочке, поэтому его вес не участвует. Поэтому, восходящая сила равна весу вытесненного воздуха.
Мы можем выразить восходящую силу следующим образом: F = m * g, где m - масса вытесненного воздуха, g - ускорение свободного падения.
В данной задаче указано, что шар находится в статичном состоянии, что означает, что восходящая сила равна силе тяжести груза. Таким образом, m * g = m * земное ускорение.
Для определения плотности газа, мы можем использовать следующую формулу: плотность = масса / объем.
Используя это соотношение, мы можем решить задачу. Подставляя значения в формулу, получаем:
плотность = масса / объем,
плотность = m / V,
плотность = m / (4/3 * π * R^3),
где R - радиус оболочки шара.
Доп. материал: Для данной задачи, плотность газа в невесомой оболочке воздушного шара объемом 40 м3 будет равна массе груза (20 кг), деленной на объем шара (40 м3), что приведет к следующему ответу: плотность = 20 кг / 40 м3.
Совет: Перед решением данной задачи, убедитесь, что вы знаете значения ускорения свободного падения и плотности воздуха. Также, убедитесь, что вы правильно подставляете значения в соответствующие формулы.
Дополнительное задание: Какова плотность газа в невесомой оболочке воздушного шара объемом 60 м3, если шар, прикрепленный к грузу массой m = 30 кг, находится в статичном состоянии? Плотность воздуха ρв = 1,2 кг/м³. (Ответ: плотность = 0.5 кг/м³)