На рисунке слева вы видите простой опыт по двухкратному взвешиванию с помощью динамометра одного и того же клубня картофеля: в воздухе и в воде. Используя показания динамометра,…

Давайте разберем вашу задачу по физике, используя известные данные и формулы. Мы будем последовательно выполнять задания.

Часть 1: Клубень картофеля

1. Вес клубня в воздухе:
   Вес (W) рассчитывается по формуле:
   \( W = m \cdot g \),
   где \( m \) — масса в кг, а \( g \) — ускорение свободного падения (вы можете взять 10 Н/кг).

   У нас есть:

   • Масса клубня в воздухе = 0,35 кг
   • Вес клубня в воздухе = 3,5 Н (проверяем: \( 0,35 \text{ кг} \times 10 \text{ Н/кг} = 3,5 \text{ Н} \))

   Это подтверждает наш расчет.

2. Вес клубня в воде:
   Его вес равен 0,5 Н.

3. Масса клубня в воде: Используем ту же формулу для массы:
   \( m = \frac{W}{g} = \frac{0,5 \text{ Н}}{10 \text{ Н/кг}} = 0,05 \text{ кг} \).

   Ответ: Масса клубня в воде = 0,05 кг.

4. Изменение веса клубня картофеля: Изменение веса, когда клубень погружается в воду: \( \Delta W = W_{\text{в воздухе}} - W_{\text{в воде}} = 3,5 \text{ Н} - 0,5 \text{ Н} = 3 \text{ Н} \) — да, это соответствует у нас.

5. Сила Архимеда:
   Сила Архимеда равна изменению веса: \( F_A = 3 \text{ Н} \).

6. Вытесненный объем воды:
   Мы знаем, что масса вытесненной воды = 300 г = 0,3 кг.
   Объем воды = 300 мл = 0,0003 м³ (верно).

7. Масса такого объема воды:
   Поскольку 1 л воды примерно равен 1 кг, то 0,3 кг подтверждает правильно.

8. Вес этого объема воды:
   \( W = m \cdot g = 0,3 \text{ кг} \cdot 10 \text{ Н/кг} = 3 \text{ Н} \).

Часть 2: Воздушный шар

1. Масса водорода:
   Дано: масса водорода = 90 кг, масса всего воздушного шара = 200 кг.

2. Действующая на шар сила тяжести: Общее W = (масса шара + масса водорода) * g.
   \( W = (200 \text{ кг}) \cdot (10 \text{ Н/кг}) = 2000 \text{ Н} \).

3. Действующая на шар сила Архимеда:
   Подъемная сила равна весу вытесненного воздуха. Вес вытесненного воздуха (с учетом объема) будет:
   Плотность воздуха примерно 1,2 кг/м³.
   \( m_{\text{вытесненное}} = V \cdot \rho = 1000 \text{ м³} \cdot 1,2 \text{ кг/м³} = 1200 \text{ кг} \).
   Вес = \( 1200 \text{ кг} \cdot 10 \text{ Н/кг} = 12000 \text{ Н} \).
   Ответ: Сила Архимеда = 12000 Н.

4. Подъемная сила:
   Подъемная сила равна разности между силой Архимеда и силой тяжести:
   \( F_{\text{подъем}} = F_A - W = 12000 \text{ Н} - 2000 \text{ Н} = 10000 \text{ Н} \).

Часть 3: Изменение массы водорода

1. Объем и масса оставшегося водорода:
   Объем = 750 м³, масса = 67,5 кг.

2. Действующая на шар сила тяжести:
   \( W = (маса шара + маса оставшегося водорода) \cdot g = (200 \text{ кг} + 67,5 \text{ кг}) \cdot 10 \text{ Н/кг} = 2675 \text{ Н} \).

3. Действующая на шар сила Архимеда:
   Вытянутый объем:
   \( V = 750 \text{ м³} \cdot 1,2 \text{ кг/м³} \)
   Получаем массу вытесненного воздуха:
   \( W_{A} = 750 \cdot 1,2 \cdot 10 \approx 9000 \text{ Н} \).

4. Уменьшение подъемной силы:
   Новая подъемная сила:
   \( F = F_A - W = 9000 \text{ Н} - 2675 \text{ Н} \approx 6325 \text{ Н} \).
   Уменьшение подъемной силы = 10000 Н - 6325 Н = 3675 Н.

Это все основные шаги и решения, которые помогут вам понять суть задачи, задействуя физику и ее основные законы. Если есть дополнительные вопросы или задачи, не стесняйтесь спрашивать!