Коля отправляется в путешествие на воздушном шаре. Он решил установить мировой рекорд и построил шар объёмом 1,7 тысяч м³ при весе 690 кг. Какова подъёмная сила такого шара?
Чтобы рассчитать подъёмную силу воздушного шара, нужно воспользоваться законом Архимеда, который гласит, что на любое тело, погруженное в жидкость или газ, действует вверх направленная сила, равная весу вытесненной этим телом жидкости или газа.
В нашем случае, воздушный шар будет вытеснять воздух. Чтобы найти подъёмную силу, выполните следующие шаги:
1. **Найти объем шара:**
Объем шара равен \( V = 1.7 \) тысяч м³ = \( 1700 \) м³.
2. **Определить плотность воздуха:**
При нормальных условиях (температура около 20°C и атмосферное давление) плотность воздуха составляет примерно \( 1.2 \) кг/м³.
3. **Вычислить массу вытесненного воздуха:**
Масса воздуха, вытесняемого воздушным шаром, рассчитывается по формуле:
\[
m = \text{плотность} \times \text{объем}
\]
Подставляем известные значения:
\[
m = 1.2 \, \text{кг/м}³ \times 1700 \, \text{м}³ = 2040 \, \text{кг}
\]
4. **Определить вес вытесненного воздуха:**
Вес вытесненного воздуха можно найти, умножив массу на ускорение свободного падения (приблизительно \( g = 9.81 \, \text{м/с}² \)):
\[
F_{\text{выт}} = m \times g = 2040 \, \text{кг} \times 9.81 \, \text{м/с}² \approx 20000 \, \text{Н} \, (\text{округлено})
\]
5. **Вычислить вес самого шара:**
Вес самого шара (вес, который он привносит) равен:
\[
F_{\text{шар}} = 690 \, \text{кг} \times 9.81 \, \text{м/с}² \approx 6760 \, \text{Н} \, (\text{округлено})
\]
6. **Вычислить подъёмную силу Schara:**
Подъёмная сила может быть найдена как разность между весом вытесненного воздуха и весом шара:
\[
F_{\text{подъём}} = F_{\text{выт}} - F_{\text{шар}}
\]
Подставляем значения:
\[
F_{\text{подъём}} = 20000 \, \text{Н} - 6760 \, \text{Н} = 13240 \, \text{Н}
\]
Итак, подъёмная сила воздушного шара составляет приблизительно **13240 Н**.
