Сколько больших шаров с гелием объёмом примерно 0,6 м3 необходимо, чтобы поднять человека массой 55 кг? Учитывайте

Viktorovich

27

Чтобы решить эту задачу, нам потребуется знание о давлении воздуха. Давление воздуха можно рассчитать по формуле:

\[ p = \rho \cdot g \cdot h \]

Где:
\( p \) - давление
\( \rho \) - плотность среды
\( g \) - ускорение свободного падения (примерно равно 9,8 м/с²)
\( h \) - высота столба среды

Мы знаем, что плотность воздуха составляет 1,29 кг/м³, а плотность гелия - 0,18 кг/м³. Давайте сначала найдём разницу между плотностью воздуха и плотностью гелия:

\[ \Delta \rho = \rho_{гелия} - \rho_{воздуха} = 0,18 \, \text{кг/м³} - 1,29 \, \text{кг/м³} = -1,11 \, \text{кг/м³} \]

Таким образом, гелий имеет отрицательную разницу плотности по сравнению с воздухом. Это означает, что гелий будет создавать всплывающую силу, поднимая вверх все, что легче его самого.

Также нам дан объём гелия - 0,6 м³. Рассчитаем массу гелия, используя его плотность:

\[ m = \rho_{гелия} \cdot V = 0,18 \, \text{кг/м³} \cdot 0,6 \, \text{м³} = 0,108 \, \text{кг} \]

Теперь, чтобы узнать, сколько больших шаров с гелием нам потребуется, чтобы поднять человека массой 55 кг, нужно поделить массу человека на массу гелия в каждом шаре:

\[ \text{Кол-во шаров} = \frac{m_{человека}}{m_{гелия\,в\,шаре}} = \frac{55 \, \text{кг}}{0,108 \, \text{кг}} \approx 509,26 \]

Округлим результат до целого числа, так как количество шаров должно быть целым числом. Таким образом, нужно примерно 509 шаров с гелием объемом 0,6 м³, чтобы поднять человека массой 55 кг.