Какова сила подъема шар-зонда, который заполняется гелием до объема 8 м³ перед запуском в верхние слои атмосферы?

Мурзик

7

Для решения этой задачи мы будем использовать принцип Архимеда, который гласит, что на тело, погруженное в жидкость или газ, действует сила подъема, равная весу вытесненной им жидкости или газа. В данном случае, шар-зонд заполняется гелием и запускается в верхние слои атмосферы.

Для начала, нам нужно найти вес вытесненного гелием воздуха. Мы знаем, что плотность гелия составляет около 0,179 кг/м³, а объем шара равен 8 м³. Таким образом, масса гелия, содержащегося в шаре, будет равна:

\[масса = плотность \cdot объем\]
\[масса = 0,179 \, \text{кг/м³} \cdot 8 \, \text{м³}\]
\[масса = 1,432 \, \text{кг}\]

Далее, вес гелия можно найти, умножив его массу на ускорение свободного падения, которое примерно равно 9,8 м/с²:

\[вес = масса \cdot ускорение свободного падения\]
\[вес = 1,432 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{м/с²}\]
\[вес = 14,0336 \, \text{Н}\]

Так как сила подъема равна весу вытесненного газа, то сила подъема шара-зонда составит 14,0336 Н.

Таким образом, сила подъема шара-зонда, который заполняется гелием до объема 8 м³ перед запуском в верхние слои атмосферы, равна 14,0336 Н.