Какую силу подъема обеспечивает шар-зонд, заполненный водородом объемом 820 дм³? Укажите ответ, округленный до сотых

Пупсик

10

Для решения этой задачи, нам понадобятся знания в области физики. Давайте начнем с понимания силы подъема.

Сила подъема - это сила, действующая на тело, находящееся в газовой среде, и обусловленная разницей плотностей тела и окружающей среды. В данном случае, шар-зонд заполнен водородом, который имеет меньшую плотность, чем окружающий воздух. Поэтому, воздух будет оказывать восходящую силу на шар-зонд.

Для нахождения силы подъема, нам необходимо знать разницу плотностей тела и окружающей среды, а также объем шар-зонда. Плотность водорода составляет 0,09 кг/м³, а плотность воздуха примерно равна 1,2 кг/м³.

Разница плотностей будет равна:

\(\Delta\rho = \text{{плотность воздуха}} - \text{{плотность водорода}} = 1,2 \, \text{{кг/м³}} - 0,09 \, \text{{кг/м³}} = 1,11 \, \text{{кг/м³}}\)

Теперь мы можем найти силу подъема, используя следующую формулу:

\[F_{\text{{подъем}}} = \Delta\rho \cdot g \cdot V\]

Где:
\(F_{\text{{подъем}}}\) - сила подъема,
\(\Delta\rho\) - разница плотностей,
\(g\) - ускорение свободного падения (примем \(g = 9,8 \, \text{{Н/кг}}\)),
\(V\) - объем газовой среды.

Теперь, подставив значения, получим:

\[F_{\text{{подъем}}} = 1,11 \, \text{{кг/м³}} \cdot 9,8 \, \text{{Н/кг}} \cdot 820 \, \text{{дм³}}\]

Чтобы получить ответ в нужных единицах, необходимо провести некоторые преобразования:

\(820 \, \text{{дм³}} = 820 \times 0,001 \, \text{{м³}}\)

Подставляем значение в формулу:

\[F_{\text{{подъем}}} = 1,11 \, \text{{кг/м³}} \cdot 9,8 \, \text{{Н/кг}} \cdot (820 \times 0,001 \, \text{{м³}})\]

\[F_{\text{{подъем}}} = 1,11 \times 9,8 \times 0,820 \times 0,001 \, \text{{кг}} \cdot \text{{м/с²}}\]

Выполняя вычисления, получим:

\[F_{\text{{подъем}}} \approx 0,0099 \, \text{{кг}} \cdot \text{{м/с²}}\]

Округляем ответ до сотых:

\[F_{\text{{подъем}}} \approx 0,01 \, \text{{кг}} \cdot \text{{м/с²}}\]

Таким образом, сила подъема, обеспечиваемая шар-зондом, заполненным водородом объемом 820 дм³, составляет примерно 0,01 кг·м/с².