Какой массой радиоаппаратуры может подняться в воздух радиозонд объемом 10м^3, наполненный водородом, при массе
Какой массой радиоаппаратуры может подняться в воздух радиозонд объемом 10м^3, наполненный водородом, при массе его оболочки в 6н?
11.12.2023 11:34
Объяснение: Чтобы решить эту задачу, мы должны использовать закон Архимеда. Закон Архимеда гласит, что любое тело, плавающее или погруженное в жидкость (или газ), испытывает всплывающую силу, равную весу вытесненной им жидкости (или газа). В данной задаче, воздушный радиозонд, наполненный водородом, будет испытывать всплывающую силу, равную весу водородного газа, который он вытесняет.
Масса вытесненного воздуха (водорода) равна разности между массой радиозонда и массой его оболочки:
Масса вытесненного воздуха = Масса радиозонда - Масса оболочки
Масса вытесненного воздуха можно найти, умножив объем радиозонда на плотность водорода:
Масса вытесненного воздуха = Объем радиозонда * Плотность водорода
Теперь мы можем записать уравнение, где масса вытесненного воздуха равна массе оболочки:
Объем радиозонда * Плотность водорода = Масса оболочки
Подставив известные значения в уравнение, мы можем найти массу радиоаппаратуры, которую может поднять воздушный радиозонд:
10м^3 * Плотность водорода = 6н
Пример использования:
Задача: Какой массой радиоаппаратуры может подняться в воздух радиозонд объемом 10м^3, наполненный водородом, при массе его оболочки в 6н?
Решение: Плотность водорода составляет 0,09 кг/м^3. Подставляем известные данные в уравнение:
10м^3 * 0,09 кг/м^3 = 6н
Масса радиоаппаратуры, которую может поднять воздушный радиозонд, равна 0,9 кг.
Совет: Чтобы лучше понять эту задачу, важно понять, как работает закон Архимеда и что всплывающая сила равна весу вытесненной жидкости или газа. Имейте в виду, что плотность водорода значительно меньше плотности воздуха, поэтому радиозонд, наполненный водородом, поднимется в воздух.
Упражнение: Смог ли бы радиозонд с такими же параметрами, но наполненный гелием, подняться выше? Объясните свой ответ.