Какова подъемная сила шара объемом 100м3, заполненного водородом, если мы не учитываем массу оболочки?

Тема занятия: Подъемная сила шара с водородом

Объяснение: Для того чтобы найти подъемную силу шара с водородом, мы должны использовать принцип Архимеда. Согласно этому принципу, подъемная сила, действующая на тело, погруженное в жидкость или газ, равна весу вытесненной им жидкости или газа.

В данной задаче шар заполнен водородом, который является газообразным веществом. Вес вытесненного газа будет зависеть от плотности газа и объема вытесненного газа.

Плотность водорода составляет примерно 0.09 кг/м3. Поэтому, если шар имеет объем 100 м3, то водород, занимающий этот объем, будет иметь массу:

Масса = Плотность × Объем = 0.09 кг/м3 × 100 м3 = 9 кг

Таким образом, подъемная сила шара с водородом будет равна весу вытесненного газа, то есть 9 кг. В данной задаче мы не учитываем массу оболочки, поэтому эта масса не влияет на подъемную силу.

Пример: Найдите подъемную силу шара объемом 150 м3, заполненного водородом.

Совет: Чтобы лучше понять принцип Архимеда и его применение к данной задаче, рекомендуется изучить связанные темы - плотность вещества и принцип работы газовых шаров.

Задание для закрепления: Какова подъемная сила шара объемом 250 м3, заполненного гелием? (Учтите плотность гелия, равную 0.18 кг/м3).

Суть вопроса: Подъемная сила шара, заполненного водородом

Объяснение: Подъемная сила шара, заполненного газом, определяется принципом Архимеда. Согласно этому принципу, величина подъемной силы равна весу вытесненного газа и зависит от разности плотностей газа и окружающей среды.

В данной задаче шар заполнен водородом, который является легким газом. Плотность водорода составляет примерно 0,09 кг/м3, в то время как плотность воздуха около 1,2 кг/м3. Следовательно, плотность воздуха больше плотности водорода.

Чтобы найти подъемную силу шара, мы должны вычислить разность весов водорода и воздуха, который он выталкивает. Вес вытесненного воздуха равен его объему, умноженному на плотность воздуха. Вес вытесненного водорода составляет объем шара, умноженный на плотность водорода.

Таким образом, подъемная сила шара без учета массы оболочки может быть рассчитана по формуле:

Подъемная сила = (Объем шара * Плотность воздуха) - (Объем шара * Плотность водорода)

В данной задаче, объем шара равен 100 м3, а плотность воздуха и водорода равны соответственно 1,2 кг/м3 и 0,09 кг/м3. Подставляя эти значения в формулу, мы можем вычислить подъемную силу шара.

Демонстрация:
Дано: Объем шара = 100 м3, Плотность воздуха = 1,2 кг/м3, Плотность водорода = 0,09 кг/м3
Найти: Подъемную силу шара

Решение:
Подъемная сила = (100 м3 * 1,2 кг/м3) - (100 м3 * 0,09 кг/м3)
Подъемная сила = 120 кг - 9 кг
Подъемная сила = 111 кг

Совет: Чтобы лучше понять принцип Архимеда и подъемную силу, попробуйте провести эксперимент, заполнив шар водородом и наблюдая, как он поднимается в воздухе. Также обратите внимание на то, что подъемная сила будет увеличиваться с увеличением разности в плотностях газа и окружающей среды.

Закрепляющее упражнение: Какова будет подъемная сила шара объемом 50 м3, заполняемого гелием, если плотность гелия составляет 0,18 кг/м3? (Плотность воздуха 1,2 кг/м3)