Для определения подъёмной силы шара, который запущен в воздухе и наполнен гелием, нам следует использовать принцип Архимеда.
Принцип Архимеда: Подъёмная сила, действующая на тело, находится в равновесии с весом жидкости (или газа), которую тело выталкивает при погружении в эту среду.
Для начала, мы должны знать плотность газа (в данном случае гелия) и плотность воздуха, чтобы определить значение подъёмной силы.
Подъёмная сила вычисляется по формуле:
[ Подъёмная ; сила = Вес ; воздуха - Вес ; шара ]
Где:
- Вес воздуха = ( \text{плотность воздуха} \times g \times \text{объём шара} ), где ( g = 9.81 , м/с^2 )
- Вес шара = ( \text{плотность гелия} \times g \times \text{объём шара} )
Плотности гелия и воздуха:
- Плотность гелия (примерно) = 0.1785 ( кг/м^3 )
- Плотность воздуха = 1.225 ( кг/м^3 )
Подставив значения, получим:
[ Вес ; воздуха = 1.225 \times 9.81 \times 40 ]
[ Вес ; шара = 0.1785 \times 9.81 \times 40 ]
Вычислив оба веса, мы можем определить подъёмную силу.
Помните, что результат будет положительным, так как подъёмная сила всегда направлена вверх, в противовес силе тяжести.
Подъёмная сила указывает на разницу веса шара и атмосферного воздуха, что заставляет шар подниматься в воздухе.
