Какова сила (в ньютонах), с которой воздушный шар объемом 600 м^3 натягивает причальный трос, если он поднимается

Содержание: Архимедова сила

Объяснение: Для решения этой задачи нам понадобится знать понятие Архимедовой силы. Архимедова сила действует на тело, погруженное в жидкость или газ, и равна весу вытесненной телом жидкости или газа.

Для начала найдем вес воздушного шара. Вес шара можно найти по формуле W = m * g, где m - масса шара, а g - ускорение свободного падения. Массу шара можно найти, умножив его объем на плотность воздуха на уровне земли.

Далее, найдем вес вытесненного воздухом объема. Вытесненный объем равен объему шара (600 м^3). Плотность воздуха на данной высоте равна половине плотности на уровне земли. Таким образом, плотность вытесненного объема будет половиной плотности воздуха на уровне земли.

Теперь мы можем вычислить вес вытесненного объема по формуле W = V * p * g, где V - объем, p - плотность, g - ускорение свободного падения.

Наконец, сила, с которой шар натягивает трос, равна разнице между весом шара и весом вытесненного объема.

Демонстрация:
Шаг 1: Найдем массу шара: m = V * p_1, где V = 600 м^3, p_1 - плотность воздуха на уровне земли.
Шаг 2: Найдем вес шара: W_1 = m * g, где g - ускорение свободного падения.
Шаг 3: Найдем плотность вытесненного объема: p_2 = 0.5 * p_1.
Шаг 4: Найдем вес вытесненного объема: W_2 = V * p_2 * g.
Шаг 5: Найдем силу, с которой шар натягивает трос: F = W_1 - W_2.

Совет: Для лучшего понимания задачи и решения рекомендуется ознакомиться с понятием плотности вещества и ускорения свободного падения.

Закрепляющее упражнение: Допустим, плотность воздуха на данной высоте равна 0.8 кг/м^3. Найдите силу, с которой шар натягивает трос, если его объем составляет 800 м^3. Ускорение свободного падения равно 9.8 м/с^2.