Чтобы рассчитать подъемную силу шара, наполненного гелием, мы будем пользоваться принципом Архимеда, который говорит, что подъемная сила равна весу вытесненного тела (в данном случае — воздуха).
Шаг 1: Найдем массу вытесненного воздуха
Объем шара (V) равен 20 м³. Чтобы найти массу вытесненного воздуха, используем формулу:
[
m_{\text{воздуха}} = \rho_{\text{воздуха}} \cdot V
]
где:
- ( \rho_{\text{воздуха}} = 1,2 , \text{кг/м}^3 ) — плотность воздуха,
- ( V = 20 , \text{м}^3 ) — объем шара.
Подставляем значения:
[
m_{\text{воздуха}} = 1,2 , \text{кг/м}^3 \times 20 , \text{м}^3 = 24 , \text{кг}
]
Шаг 2: Найдем вес вытесненного воздуха
Вес вытесненного воздуха (F_подъема) рассчитывается по формуле:
[
F_{\text{подъема}} = m_{\text{воздуха}} \cdot g
]
где ( g \approx 9,81 , \text{м/с}^2 ) — ускорение свободного падения. Подставим значение массы воздуха:
[
F_{\text{подъема}} = 24 , \text{кг} \times 9,81 , \text{м/с}^2 \approx 235,44 , \text{Н}
]
Шаг 3: Учитываем подъемную силу шара
Итак, подъемная сила, действующая на шар, составляет примерно 235,44 Н.
Заключение
Таким образом, подъемная сила данного шара, наполненного гелием, равна примерно 235,44 Н. Это значение показывает, насколько сильно шар будет стремиться подняться вверх в воздухе, если пренебречь его массой.
