Какую силу подъема имеет шар-пилот, наполненный гелием объемом 3400 дм³? Учитывая, что плотность гелия составляет 0,18
Какую силу подъема имеет шар-пилот, наполненный гелием объемом 3400 дм³? Учитывая, что плотность гелия составляет 0,18 кг/м³, а плотность воздуха принимается равной 1,29 кг/м³. Величину ускорения свободного падения следует принять равной 9,8 Н/кг. Шар-пилот представляет собой аэростат, используемый для измерения скорости ветра.
13.05.2024 11:47
Пояснение:
Подъемная сила шара-пилота, наполненного гелием, возникает из-за разницы плотностей гелия и воздуха. Когда шар-пилот находится в воздухе, гелий, который легче воздуха, создает вокруг себя воздушный пузырь с меньшей плотностью. Это приводит к возникновению подъемной силы, которая выталкивает шар-пилот вверх.
Чтобы найти подъемную силу шара-пилота, используем следующую формулу:
Подъемная сила = (Плотность воздуха - Плотность гелия) * объем шара * ускорение свободного падения.
В данной задаче известны значения плотности гелия (0,18 кг/м³), плотности воздуха (1,29 кг/м³) и объема шара (3400 дм³). Величина ускорения свободного падения также задана и равна 9,8 Н/кг.
Пример:
Подставим известные значения в формулу:
Подъемная сила = (1,29 кг/м³ - 0,18 кг/м³) * 3400 дм³ * 9,8 Н/кг.
Решаем данное выражение:
(1,29 - 0,18) * 3400 * 9,8 = 37130,8 Н
Таким образом, подъемная сила шара-пилота составляет 37130,8 Н.
Совет:
Чтобы лучше понять концепцию подъемной силы и ее связи с плотностью и объемом, можно провести дополнительные эксперименты. Например, можно взять различные объемы шаров и разные газы для их наполнения, а затем измерить подъемную силу и сравнить результаты. Это поможет укрепить понимание физических принципов, лежащих в основе задачи.
Дополнительное упражнение:
Объем шара-пилота составляет 5000 дм³, а плотность гелия равна 0,15 кг/м³. Какую подъемную силу будет иметь шар-пилот в этом случае?