Для вычисления подъёмной силы дирижабля, заполненного водородом, нам нужно использовать следующие данные:
- Объем дирижабля (V) = 2830 м³.
- Плотность водорода (ρ_H2) ≈ 0,08988 кг/м³ (данные могут немного варьироваться в зависимости от условий, но это приближённое значение).
- Плотность воздуха (ρ_воздуха) ≈ 1,225 кг/м³ при стандартных условиях.
Подъёмная сила (F_подъём) определяется как разница между весом вытесненного воздуха и весом самого газа (водорода) внутри дирижабля:
\[ F_{\text{подъём}} = V \cdot g \cdot \left( \rho_{\text{воздуха}} - \rho_{\text{H2}} \right) \]
где:
- \( g = 9,8 \, \text{Н/кг} \) — ускорение свободного падения.
Теперь подставим значения:
Вес вытесненного воздуха: \[ F_{\text{воздуха}} = V \cdot g \cdot \rho_{\text{воздуха}} = 2830 \, \text{м}^3 \cdot 9,8 \, \text{Н/кг} \cdot 1,225 \, \text{кг/м}^3 \]
Вес водорода: \[ F_{\text{водорода}} = V \cdot g \cdot \rho_{\text{H2}} = 2830 \, \text{м}^3 \cdot 9,8 \, \text{Н/кг} \cdot 0,08988 \, \text{кг/м}^3 \]
Теперь подставим и вычислим:
Подсчитаем вес вытесненного воздуха: \[ F_{\text{воздуха}} = 2830 \cdot 9,8 \cdot 1,225 \approx 34049,07 \, \text{Н} \]
Подсчитаем вес водорода: \[ F_{\text{водорода}} = 2830 \cdot 9,8 \cdot 0,08988 \approx 2470,98 \, \text{Н} \]
Теперь определим подъёмную силу: \[ F_{\text{подъём}} = F_{\text{воздуха}} - F_{\text{водорода}} \approx 34049,07 - 2470,98 \approx 31578,09 \, \text{Н} \]
Округляем до сотых: \[ F_{\text{подъём}} \approx 31578,09 \, \text{Н} \]
Таким образом, подъёмная сила дирижабля, заполненного водородом, равна 31578,09 Н.