Радиозонд способен поднять аппаратуру с предельной массой 8 кг при объеме 10 м3 и массе оболочки радиозонда 4 кг. Чтобы определить газ, закачанный в радиозонд, воспользуемся формулой для подъемной силы воздушного шара:
Fп = (ρг - ρв) * V * g,
где Fп - подъемная сила, ρг - плотность газа в радиозонде, ρв - плотность воздуха, V - объем радиозонда, g - ускорение свободного падения.
Из условия мы знаем, что общая масса (аппаратура + оболочка) радиозонда равна 12 кг (8 кг + 4 кг). Следовательно, подъемная сила должна компенсировать эту массу.
Давайте переведем эту знакомую зависимость на язык формул:
Fп = 12 кг * g.
Теперь подставим формулу подъемной силы и условие в формулу с начала:
(ρг - ρв) * 10 м3 * g = 12 кг * g.
Таким образом, плотность газа ρг можно определить как:
ρг = (12 кг + 4 кг) / 10 м3 = 1,6 кг/м3.
Таким образом, газ в радиозонде должен иметь плотность 1,6 кг/м3.