Сможет ли надутый шарик с газом поднять Мушку, белую мышку, массой 40 грамм, за веревку, если объем шарика составляет

Magicheskiy_Edinorog

70

Для решения этой задачи нам необходимо учесть несколько факторов. Давайте посмотрим, как можно подойти к решению шаг за шагом.

1. Сначала определим, какая сила нужна, чтобы поднять Мушку. Для этого воспользуемся формулой:
\[F = m \cdot g,\]
где \(F\) - сила, \(m\) - масса объекта, \(g\) - ускорение свободного падения.

2. Так как у нас дана масса Мушки равная 40 граммам, нам нужно перевести ее в килограммы, так как в СИ масса измеряется в килограммах:
\[m = 40 \, \text{г} = 40 \div 1000 \, \text{кг} = 0.04 \, \text{кг}.\]

3. Ускорение свободного падения \(g\) примерно равно 9.8 м/с². Будем использовать это значение для дальнейших расчетов.

4. Теперь найдем силу, которая действует на Мушку:
\[F = 0.04 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с²} = 0.392 \, \text{Н}.\]

5. Продолжим решение задачи с учетом шарика с газом. Поскольку шарик заполнен газом, внутри него действует сила Архимеда. Эта сила
возникает в результате разности плотностей воздуха и газа внутри шарика. Если плотность газа в шарике меньше плотности воздуха,
шарик будет всплывать.

6. Используя закон Архимеда, мы можем определить силу, с которой шарик поднимается вверх:
\[F_{\text{Арх}} = V \cdot g \cdot \rho_{\text{возд}}.\]
Здесь \(F_{\text{Арх}}\) - сила Архимеда, \(V\) - объем шарика, \(g\) - ускорение свободного падения, \(\rho_{\text{возд}}\) - плотность воздуха.

7. У нас дан объем шарика, равный 0.2 м³, и его масса, состоящая из самого шарика и оболочки с веревкой, равна 5 граммам или 0.005 кг.

8. Теперь нам нужно узнать плотность воздуха. Плотность воздуха зависит от его температуры и давления. В обычных условиях,
плотность воздуха составляет примерно 1.225 кг/м³.

9. Подставим значения в формулу и найдем силу Архимеда:
\[F_{\text{Арх}} = 0.2 \, \text{м³} \cdot 9.8 \, \text{м/с²} \cdot 1.225 \, \text{кг/м³} = 2.41 \, \text{Н}.\]

10. Теперь нам нужно сравнить силу Архимеда с силой, требуемой для поднятия Мушки. Если сила Архимеда больше силы, требуемой для
поднятия Мушки, то шарик сможет поднять Мушку.

11. В нашем случае, сила Архимеда равна 2.41 Н, а сила, требуемая для поднятия Мушки, составляет 0.392 Н. Таким образом, шарик с газом
сможет поднять Мушку.

Итак, ответ на задачу: надутый шарик с газом сможет поднять Мушку, поскольку сила Архимеда, действующая на шарик, превышает силу, необходимую для поднятия Мушки.

Если у вас возникли еще вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать!