Какая из следующих утверждений верна относительно выталкивающей силы, действующей на шары, заполненные разными газами

  • 70
Какая из следующих утверждений верна относительно выталкивающей силы, действующей на шары, заполненные разными газами при одинаковом объеме и нормальном атмосферном давлении?

A) Она одинакова для обоих шаров.
B) Она больше для шара, заполненного водородом.
C) Она больше для шара, заполненного гелием.
D) Невозможно определить с уверенностью.
Druzhische
17
Ответ на этот вопрос можно найти, рассмотрев физические принципы, связанные с выталкивающей силой и свойствами разных газов.

Выталкивающая сила на шары, заполненные газами, определяется законом Архимеда, который гласит, что выталкивающая сила, действующая на погруженное в жидкость или газ тело, равна весу вытесненной им жидкости или газа. Выталкивающая сила направлена вверх и зависит от плотности воздуха и объема погруженного тела.

Когда объем и нормальное атмосферное давление одинаковы для обоих шаров, можно сделать вывод, что плотности газов, которыми заполнены шары, отличаются.

Давайте рассмотрим каждое утверждение по очереди:

A) По закону Архимеда, выталкивающая сила зависит от плотности газа. Поскольку плотности газов, заполняющих шары, различны, эта фраза неверна.

B) Для того чтобы ответить на это утверждение, мы должны знать плотности водорода и других газов, заполняющих шары. Водород - самый легкий газ в таблице Менделеева, и его плотность меньше плотности воздуха. Следовательно, шар, заполненный водородом, будет испытывать большую выталкивающую силу, чем шар, заполненный воздухом. Утверждение B верно.

C) Как я уже упоминал, плотность газа влияет на выталкивающую силу. Гелий - самый легкий газ после водорода и его плотность еще ниже. Следовательно, шар, заполненный гелием, будет испытывать выталкивающую силу, большую, чем шар, заполненный воздухом. Утверждение C верно.

D) Это утверждение неправильно, потому что при разных плотностях газов в шарах, выталкивающая сила на шары будет различаться. Невозможно определить с уверенностью, какой шар будет испытывать большую выталкивающую силу, без знания плотностей газов, заполняющих шары.

Итак, правильные ответы это B) Она больше для шара, заполненного водородом, и C) Она больше для шара, заполненного гелием.