Радиозонд объемом 10м^3 наполнен водородом. Какого веса радиоаппаратуру он может поднять в воздух ,если его оболочка весит 6Н

Чтобы рассчитать, какой вес может поднять радиозонд, нужно учесть несколько факторов: объем водорода, его подъемную силу и вес оболочки зонда.

1. Подъемная сила газа

Водород — это легкий газ, который может поднимать другие объекты в воздух, поскольку его плотность гораздо меньше плотности воздуха. Основным принципом, который используется для расчета подъема, является Архимедов закон, который гласит, что подъемная сила (или сила архимедова) равна весу вытолкнутого телом воздуха.

Для водорода, плотность которого значительно меньше плотности воздуха, подъемная сила будет рассчитываться как разница между весом вытолкнутого воздуха и весом самого газа.

Плотность водорода при нормальных условиях (температура 0°C и давление 1 атм) составляет примерно 0,09 кг/м³. Плотность воздуха при тех же условиях — около 1,29 кг/м³.

2. Рассчитаем подъемную силу

Подъемная сила определяется по формуле:

где:

• $V$ — объем газа (в нашем случае 10 м³),
• $\rho_{\text{воздуха}}$ — плотность воздуха (1,29 кг/м³),
• $\rho_{\text{водорода}}$ — плотность водорода (0,09 кг/м³),
• $g$ — ускорение свободного падения (примерно 9,81 м/с²).

Подставляем значения:

Это сила, с которой радиозонд может поднимать объекты, если бы оболочка зонда не имела веса.

3. Учет веса оболочки зонда

Из полученной подъемной силы нужно вычесть вес самого зонда, который составляет 6 Н. Таким образом, реальная подъемная сила, то есть вес, который радиозонд может поднять, равна:

Ответ

Радиозонд, наполненный водородом, может поднять объект весом до 111,72 Н.