Вопрос:

6. Определите подъёмную силу наполненного водородом аэростата объёмом 1000 м³, оболочка которого весит 2000 Н.

Ответ:

Краткое пояснение:

Подъёмная сила аэростата определяется как разница между выталкивающей силой воздуха и суммарным весом самого аэростата (оболочка + газ внутри). Необходимо рассчитать вес вытесненного воздуха и вес водорода, а затем вычесть их из веса оболочки.

Пошаговое решение:

  1. Шаг 1: Рассчитаем вес вытесненного воздуха. Плотность воздуха примем равной 1.29 кг/м³ (при нормальных условиях). Ускорение свободного падения g ≈ 9.8 Н/кг. Вес вытесненного воздуха \( P_{воздуха} = V \times \rho_{воздуха} \times g \). \( P_{воздуха} = 1000 \text{ м}^3 \times 1.29 \text{ кг/м}^3 \times 9.8 \text{ Н/кг} \text{ (примем } g \text{ ≈ 9.8 Н/кг)} \approx 12642 \text{ Н} \approx 12.64 \text{ кН} \).
  2. Шаг 2: Рассчитаем вес водорода. Плотность водорода примем равной 0.08988 кг/м³. Вес водорода \( P_{водорода} = V \times \rho_{водорода} \times g \). \( P_{водорода} = 1000 \text{ м}^3 \times 0.08988 \text{ кг/м}^3 \times 9.8 \text{ Н/кг} \text{ (примем } g \text{ ≈ 9.8 Н/кг)} \approx 880.8 \text{ Н} \approx 0.88 \text{ кН} \).
  3. Шаг 3: Рассчитаем общий вес аэростата. Вес аэростата \( P_{аэростата} = P_{оболочки} + P_{водорода} \). \( P_{аэростата} = 2000 \text{ Н} + 880.8 \text{ Н} = 2880.8 \text{ Н} \approx 2.88 \text{ кН} \).
  4. Шаг 4: Рассчитаем подъёмную силу. Подъёмная сила \( F_{подъёмная} = P_{воздуха} - P_{аэростата} \). \( F_{подъёмная} = 12642 \text{ Н} - 2880.8 \text{ Н} \text{ (примем } g \text{ ≈ 9.8 Н/кг)} \approx 9761.2 \text{ Н} \approx 9.76 \text{ кН} \).

Ответ: Примерно 9761.2 Н (или 9.76 кН).

Похожие