Каково отношение архимедовой силы в водороде к архимедовой силе в воздухе?

Лунный_Шаман

14

Отношение архимедовой силы в водороде к архимедовой силе в воздухе можно определить, используя формулу для архимедовой силы. Архимедова сила вычисляется по формуле:

\[F_{\text{арх}} = \rho_{\text{жидкости}} \cdot V \cdot g\]

где \(F_{\text{арх}}\) - архимедова сила, \(\rho_{\text{жидкости}}\) - плотность жидкости, \(V\) - объем втопленного вещества, \(g\) - ускорение свободного падения.

Однако, прежде чем приступить к решению задачи, нам необходимо знать значения плотностей водорода и воздуха. Плотность водорода составляет около \(0.09 \, \text{кг/м}^3\), а плотность воздуха примерно равна \(1.2 \, \text{кг/м}^3\).

Теперь, чтобы найти отношение архимедовой силы в водороде к архимедовой силе в воздухе, мы можем использовать формулу для отношения двух значений архимедовой силы:

\[\frac{F_{\text{водород}}}{F_{\text{воздух}}} = \frac{\rho_{\text{водород}} \cdot V \cdot g}{\rho_{\text{воздух}} \cdot V \cdot g}\]

Замечаем, что объем втопленного вещества, площадь его поперечного сечения и ускорение свободного падения сокращаются в числителе и знаменателе, поэтому их можно исключить:

\[\frac{F_{\text{водород}}}{F_{\text{воздух}}} = \frac{\rho_{\text{водород}}}{\rho_{\text{воздух}}}\]

Подставляя значения плотностей:

\[\frac{F_{\text{водород}}}{F_{\text{воздух}}} = \frac{0.09 \, \text{кг/м}^3}{1.2 \, \text{кг/м}^3} = 0.075\]

Таким образом, отношение архимедовой силы в водороде к архимедовой силе в воздухе равно 0.075. Это означает, что архимедова сила, действующая на тело, полностью погруженное в водороде, составляет только 7.5% от архимедовой силы, действующей на тело в воздухе.