Коля отправляется в путешествие воздушном шаре.он решил установить мировой рекорд,построил шар объёмом 1,7 тысяч м³ при массе оболочки 690кг и заполнил его гением.какова подъемная…
Коля отправляется в путешествие воздушном шаре.он решил установить мировой рекорд,построил шар объёмом 1,7 тысяч м³ при массе оболочки 690кг и заполнил его гением.какова подъемная сила такого шара?примите ускорение свободного падения за 9,8кг/м³.плотность воздуха,29кг/м³,а плотность гелия 0 19кг/м³
Давайте решим задачу, связанную с подъемной силой воздушного шара, шаг за шагом.
Данные задачи:
- Объем шара \( V = 1.7 \, \text{м}^3 \)
- Масса оболочки шара \( m_{оболочки} = 690 \, \text{кг} \)
- Ускорение свободного падения \( g = 9.8 \, \text{м/с}^2 \)
- Плотность воздуха \( \rho_{воздуха} = 1.29 \, \text{кг/м}^3 \)
- Плотность гелия \( \rho_{гелия} = 0.19 \, \text{кг/м}^3 \)
Шаг 1: Рассчитаем массу гелия в шара
Чтобы рассчитать массу гелия, нам нужно использовать формулу:
\[ m_{гелия} = V \cdot \rho_{гелия} \]
Подставим значения:
\[ m_{гелия} = 1.7 \, \text{м}^3 \cdot 0.19 \, \text{кг/м}^3 = 0.323 \, \text{кг} \]
Шаг 2: Рассчитаем общую массу шара
Общая масса шара включит массу оболочки и массу гелия:
\[ m_{шара} = m_{оболочки} + m_{гелия} = 690 \, \text{кг} + 0.323 \, \text{кг} = 690.323 \, \text{кг} \]
Шаг 3: Рассчитаем подъемную силу
Подъемная сила \( F_{подъем} \) рассчитывается по формуле:
\[ F_{подъем} = V \cdot \rho_{воздуха} \cdot g \]
Теперь подставим значения:
\[ F_{подъем} = 1.7 \, \text{м}^3 \cdot 1.29 \, \text{кг/м}^3 \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2 \]
Сначала найдем \( V \cdot \rho_{воздуха} \):
\[ V \cdot \rho_{воздуха} = 1.7 \cdot 1.29 \approx 2.193 \, \text{кг} \]
Теперь подставим это значение в формулу подъемной силы:
\[ F_{подъем} = 2.193 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2 \approx 21.5 \, \text{Н} \]
Шаг 4: Определение чистой подъемной силы
Чтобы определить, упрется ли шар в воздухе или поднимется, нужно вычесть массу шара из подъемной силы:
\[ F_{чистая} = F_{подъем} - m_{шара} \cdot g \]
Где \( m_{шара} \cdot g = 690.323 \cdot 9.8 \).
Посчитаем это:
\[ 690.323 \cdot 9.8 \approx 6763.2 \, \text{Н} \]
Теперь подставим:
\[ F_{чистая} = 21.5 \, \text{Н} - 6763.2 \, \text{Н} \]
После расчетов получим отрицательное значение, что указывает на то, что воздушный шар не сможет подняться, так как сила тяжести перевешивает подъемную силу.
Итог
- Подъемная сила воздушного шара составляет около 21.5 Н.
- Шар не сможет подняться, так как его масса превышает подъемную силу на 6763.2 Н.
Таким образом, Коля не сможет установить рекорд с таким воздушным шаром.
