Сколько воздушных шаров объемом 10 литров, заполненных гелием, понадобится, чтобы поднять в воздух мальчика массой

Maksik

15

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать закон Архимеда, который гласит, что на тело, погруженное в жидкость или газ, действует подъемная сила, равная весу вытесненной этой жидкостью или газом массы.

Для начала, давайте найдем плотность гелия, которое используется для заполнения воздушных шаров. Плотность гелия составляет около 0,179 кг/м³.

Далее, мы должны учесть объем мальчика. Примем, что мальчик имеет примерно такой же объем, как и его масса (45 литров).

Теперь мы можем рассчитать массу гелия, необходимую для создания подъемной силы, достаточной для поднятия мальчика в воздух. Для этого умножим плотность гелия на объем мальчика:
\( \text{Масса гелия} = \text{Плотность гелия} \times \text{Объем мальчика} \)

\(\text{Масса гелия} = 0,179 \, \text{кг/м}^3 \times 45 \, \text{литров} \)

Прежде чем продолжить расчет, необходимо привести литры к метрам кубическим. 1 литр равен 0,001 м³.

\(\text{Масса гелия} = 0,179 \, \text{кг/м}^3 \times (45 \times 0,001) \, \text{м}^3 \)

Теперь мы можем рассчитать необходимую массу гелия.

\(\text{Масса гелия} = 0,179 \, \text{кг/м}^3 \times 0,045 \, \text{м}^3 \)

\(\text{Масса гелия} = 0,008055 \, \text{кг} \)

Теперь мы можем рассчитать количество воздушных шаров, которое понадобится для заполнения данной массы гелия. Предположим, что каждый шар имеет объем 10 литров.

\(\text{Количество шаров} = \frac{\text{Масса гелия}}{\text{Масса гелия в одном шаре}} \)

\(\text{Количество шаров} = \frac{0,008055 \, \text{кг}}{0,01 \, \text{кг}} \)

\(\text{Количество шаров} \approx 0,8055 \)

Поскольку мы не можем использовать доли шаров, округлим вверх до одного шара.

Таким образом, нам потребуется как минимум один воздушный шар объемом 10 литров, заполненный гелием, чтобы поднять мальчика массой 45 килограмм при нормальном атмосферном давлении и температуре окружающей среды 31 градус Цельсия.