Для определения объемной силы аэростата в данном случае необходимо воспользоваться принципом Архимеда. Объемная сила, действующая на аэростат, равна весу вытесненного им воздуха.
Данный объем аэростата: ( V = 2000 , \text{м}^3 )
Плотность воздуха (( \rho_{\text{возд}} )) на уровне моря составляет примерно ( 1.29 , \text{кг/м}^3 ) (в зависимости от условий, но допустим это значение).
Формула для веса вытесненного воздуха:
[
F_A = V \cdot \rho_{\text{возд}} \cdot g
]
где ( g ) – ускорение свободного падения, примерно ( 9.81 , \text{м/с}^2 ).
Подставляем известные значения:
[
F_A = 2000 , \text{м}^3 \cdot 1.29 , \text{кг/м}^3 \cdot 9.81 , \text{м/с}^2
]
Вычисляем вес вытесненного воздуха:
[
F_A = 2000 \cdot 1.29 \cdot 9.81 \approx 25270.2 , \text{ньютонов}
]
Так, объемная сила аэростата (выталкивающая сила) составляет примерно ( 25270.2 , \text{ньютонов} ).
Теперь вы можете проверить выбытие силы весом оболочки и гондолы:
Вес оболочки и гондолы:
[
F_W = 16000 , \text{ньютонов}
]
Сравнив силы, получим подъемную силу ( F_A - F_W ):
[
F_A - F_W \approx 25270.2 - 16000 \approx 9270.2 , \text{ньютонов}
]
Итак, аэростат будет подниматься с силой около ( 9270.2 , \text{ньютонов} ).
Если вам нужно узнать объемную силу, то объемная сила определяется как отношение общей подъемной силы к объем аэростата:
[
\text{Объемная сила} = \frac{F_{подъем}}{V}
]
где
[
F_{подъем} = F_A - F_W.
]
Подставляя значения:
[
\text{Объемная сила} = \frac{9270.2}{2000} \approx 4.6351 , \text{Н/м}^3.
]
Таким образом, объемная сила аэростата составляет приблизительно ( 4.64 , \text{Н/м}^3 ).
