1) У какого из двух шаров, один из которых наполнен водородом, а другой – гелием, будет большая подъемная сила

Zagadochnyy_Elf

19

1) Чтобы определить, у какого из двух шаров будет большая подъемная сила, мы должны рассмотреть закон Архимеда. Согласно этому закону, подъемная сила, действующая на погруженное в жидкость тело, равна весу вытесненной жидкости.

Формула для подъемной силы:

\[P = \rho_{\text{ж}} \cdot g \cdot V\]

где \(P\) - подъемная сила,
\(\rho_{\text{ж}}\) - плотность жидкости,
\(g\) - ускорение свободного падения (около 9,8 м/с^2),
\(V\) - объем вытесненной жидкости.

Таким образом, чтобы определить, у какого из шаров будет большая подъемная сила, мы должны сравнить объем вытесненной жидкости для каждого шара.

Для шара, наполненного водородом, объем вытесненной жидкости равен объему шара, потому что плотность водорода меньше плотности воздуха и он будет всплывать.

Для шара, наполненного гелием, объем вытесненной жидкости будет меньше, потому что плотность гелия меньше плотности воздуха, но больше плотности воды.

Таким образом, у шара, наполненного гелием, будет меньшая подъемная сила при равных условиях.

2) Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать тот же принцип, что и в предыдущей задаче - закон Архимеда.

Мы знаем, что подъемная сила на лодку должна быть равна весу рыболова.

\[P = m_{\text{рыб}} \cdot g = \rho_{\text{воды}} \cdot g \cdot V_{\text{подв}}\]

где \(P\) - подъемная сила,
\(m_{\text{рыб}}\) - масса рыболова,
\(\rho_{\text{воды}}\) - плотность воды,
\(g\) - ускорение свободного падения,
\(V_{\text{подв}}\) - объем подводной части лодки.

Если мы хотим найти минимальный объем, то мы можем записать уравнение следующим образом:

\[V_{\text{подв}} = \frac{{m_{\text{рыб}} \cdot g}}{{\rho_{\text{воды}} \cdot g}} = \frac{{m_{\text{рыб}}}}{{\rho_{\text{воды}}}}\]

Подставляя значения, получаем:

\[V_{\text{подв}} = \frac{{10 \, \text{кг}}}{{1000 \, \text{кг/м}^3}} = 0,01 \, \text{м}^3\]

Таким образом, минимальный объем подводной части лодки должен быть 0,01 м³, чтобы она могла удержать рыболова весом 500 Н.