Определите объём воздушного шара наполненного гелем если Подъёмная сила шара равна 240 н

Для того чтобы определить объём воздушного шара, наполненного гелем, нам нужно использовать формулу для подъёмной силы, которая основана на принципе Архимеда. Подъёмная сила равна весу вытеснённого жидкостью (или газом) объёма.

Шаги для решения задачи:

1. Формула Подъёмной силы: Подъёмная сила (F) равна весу вытеснённого воздуха, который можно выразить через объём (V) шара и плотность (ρ) воздуха: \[ F = V \cdot \rho \cdot g \] где:

   • \( F \) — подъёмная сила (в Ньютонах),
   • \( V \) — объём шара (в кубических метрах),
   • \( \rho \) — плотность воздуха (в кг/м³), обычно принимается как примерно \( 1.225 \, \text{кг/м}^3 \) при комнатной температуре и нормальном давлении,
   • \( g \) — ускорение свободного падения (примерно \( 9.81 \, \text{м/с}^2 \)).

2. Подставление известных величин: У нас есть подъёмная сила \( F = 240 \, \text{Н} \). Подставим значения: \[ 240 = V \cdot 1.225 \cdot 9.81 \]

3. Расчёт: Теперь вычислим произведение плотности воздуха и ускорения свободного падения: \[ 1.225 \cdot 9.81 \approx 12.01825 \, \text{кг/(м·с²)} = 12.01825 \, \text{Н/м³} \]

4. Найти объём: Теперь мы можем выразить объём \( V \): \[ V = \frac{F}{\rho \cdot g} = \frac{240}{12.01825} \approx 19.97 \, \text{м}^3 \]

Итак, объём воздушного шара, наполненного гелем, составляет приблизительно 20 м³.

Итог:

Объём воздушного шара, наполненного гелем, необходим для создания подъёмной силы в 240 Н, составляет примерно 20 кубических метров.