Вам требуется определить силу подъема детского воздушного шарика, который заполнен гелием. Известны объем шарика v

Тема занятия: Сила подъема воздушного шарика

Инструкция:
Сила подъема возникает благодаря разности плотностей воздуха внутри шарика и в окружающей среде. Подъемная сила равна весу вытесненного воздуха.

Для определения силы подъема воздушного шарика необходимо вычислить разность масс вытесненного воздуха и массы шарика.

1. Вычисляем массу вытесненного воздуха:
Масса вытесненного воздуха = объем шарика * плотность воздуха в атмосфере

2. Вычисляем массу гелиевого шарика:
Масса гелиевого шарика = масса оболочки шарика + масса вытесненного воздуха

3. Вычисляем силу подъема:
Сила подъема = масса гелиевого шарика * ускорение свободного падения (g)

Ускорение свободного падения приближенно равно 9,8 м/с^2.

Например:
Найдем силу подъема воздушного шарика с заданными значениями:
v = 5 дм3, m = 5 г, ρг = 0,19 кг/м3, ρв = 1,3 кг/м3.

1. Масса вытесненного воздуха:
Масса вытесненного воздуха = 5 дм3 * 1,3 кг/м3 = 6,5 кг

2. Масса гелиевого шарика:
Масса гелиевого шарика = 5 г + 6,5 кг = 6,5 кг

3. Сила подъема:
Сила подъема = 6,5 кг * 9,8 м/с^2 = 63,7 Н

Совет:
Для более легкого понимания концепции силы подъема воздушного шарика, можно представить себе, что шарик плавает на поверхности воды. Сила подъема воздушного шарика аналогична силе подъема, которая действует на плавающий объект в воде. Также полезно осознать, что плотность газа в шарике должна быть меньше плотности окружающей среды для создания силы подъема.

Дополнительное упражнение:
Воздушный шарик имеет объем 10 дм3 и массу оболочки 3 г. Плотность гелия в шарике равна 0,2 кг/м3, а плотность воздуха в атмосфере составляет 1,2 кг/м3. Вычислите силу подъема воздушного шарика.