Какова сила натяжения веревки, к которой привязан шар-зонд объемом 90 м3, заполненный водородом, если масса оболочки

Японка

34

Чтобы решить эту задачу, мы воспользуемся принципом Архимеда и формулой для силы Архимеда.

Сила натяжения веревки будет равна силе Архимеда, действующей на шар-зонд. Сила Архимеда равна весу жидкости (или газа), вытесненной погружаемым телом.

1. Найдем массу водорода, содержащуюся в шаре-зонде. Масса водорода можно найти, умножив его плотность на его объем:

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

\[ \text{Масса водорода} = 1,29 \, \text{кг/м}^3 \times 90 \, \text{м}^3 \]

Подставив числа в формулу, получаем:

\[ \text{Масса водорода} = 116,1 \, \text{кг} \]

2. Теперь определим силу Архимеда, действующую на шар-зонд. Сила Архимеда равна весу вытесненной воздухом массы (водорода):

\[ \text{Сила Архимеда} = \text{Масса водорода} \times \text{Ускорение свободного падения} \]

Ускорение свободного падения обозначается \( g \) и равно примерно 9,8 м/с\(^2\).

\[ \text{Сила Архимеда} = 116,1 \, \text{кг} \times 9,8 \, \text{м/с}^2 \]

Подставив числа в формулу, получаем:

\[ \text{Сила Архимеда} = 1135,38 \, \text{Н} \]

3. Сила натяжения веревки будет равна силе Архимеда, так как она уравновешивает силу тяжести, действующую на шар-зонд:

\[ \text{Сила натяжения веревки} = \text{Сила Архимеда} \]

Подставив значение силы Архимеда, получаем:

\[ \text{Сила натяжения веревки} = 1135,38 \, \text{Н} \]

Таким образом, сила натяжения веревки, к которой привязан шар-зонд, составляет 1135,38 Н.