Какова подъемная сила аэростата водорода, если его объем составляет 350 м3 и вес оболочки пренебрежимо мал?

Misticheskiy_Podvizhnik

60

Для решения этой задачи мы можем использовать закон Архимеда, который гласит, что подъемная сила, действующая на тело, погруженное в жидкость или газ, равна весу вытесненного им газа (или жидкости).

В нашем случае аэростат погружен в воздух, поэтому мы можем применить закон Архимеда для определения подъемной силы водородного аэростата.

Сначала нам необходимо определить вес воздуха, вытесненного аэростатом. Воздух имеет плотность приблизительно равную \(1.225 \, \text{кг/м}^3\) при нормальных условиях температуры и давления.

Объем аэростата составляет 350 м\(^3\), поэтому мы можем найти массу воздуха, вытесненного аэростатом, используя формулу:

\[ \text{Масса воздуха} = \text{Плотность воздуха} \times \text{Объем аэростата} \]

\[ \text{Масса воздуха} = 1.225 \, \text{кг/м}^3 \times 350 \, \text{м}^3 \]

Затем мы можем найти вес воздуха:

\[ \text{Вес воздуха} = \text{Масса воздуха} \times \text{Ускорение свободного падения} \]

\[ \text{Ускорение свободного падения} \approx 9.8 \, \text{м/с}^2 \]

\[ \text{Вес воздуха} = \text{Масса воздуха} \times 9.8 \, \text{м/с}^2 \]

Так как в задаче сказано, что вес оболочки аэростата пренебрежимо мал, мы считаем его равным нулю.

Теперь мы можем найти подъемную силу аэростата, которая равна весу вытесненного им воздуха:

\[ \text{Подъемная сила} = \text{Вес воздуха} \]

Подставив значения, полученные в предыдущих расчетах, мы найдем ответ на задачу:

\[ \text{Подъемная сила} = \text{Масса воздуха} \times 9.8 \, \text{м/с}^2 \]

\[ \text{Подъемная сила} = (1.225 \, \text{кг/м}^3 \times 350 \, \text{м}^3) \times 9.8 \, \text{м/с}^2 \]

\[ \text{Подъемная сила} \approx 4257 \, \text{Н} \]

Таким образом, подъемная сила аэростата водорода с объемом 350 м\(^3\) и пренебрежимо малым весом оболочки составляет примерно 4257 Ньютона.