Считая, что плотность воздуха равна 1,29кг/м³, а водорода — 0,098 кг/м³, рассчитай подъёмную силу воздушного шара объёмом 800 м³. Воздушный шар наполнен водородом.Массой оболочки шара пренебречь. Принятьg=9,8Н/кг.

Для расчёта подъёмной силы воздушного шара, наполненного водородом, используется разность плотностей воздуха и водорода, поскольку именно эта разница создаёт силу Архимеда, действующую на шар.

Формула для подъёмной силы

Подъёмная сила $F_{\text{подъём}}$ рассчитывается по формуле Архимеда:

Где:

• $\Delta \rho$ — разница плотностей воздуха и водорода ($\rho_{\text{воздух}} - \rho_{\text{водород}}$),
• $V$ — объём шара ($800 \, \text{м}^3$),
• $g$ — ускорение свободного падения ($9,8 \, \text{Н/кг}$).

Подстановка значений

1. Разница плотностей:

   $$\Delta \rho = \rho_{\text{воздух}} - \rho_{\text{водород}} = 1{,}29 \, \text{кг/м}^3 - 0{,}098 \, \text{кг/м}^3 = 1{,}192 \, \text{кг/м}^3$$

2. Подъёмная сила:

   $$F_{\text{подъём}} = 1{,}192 \, \text{кг/м}^3 \cdot 800 \, \text{м}^3 \cdot 9{,}8 \, \text{Н/кг}$$

3. Выполним вычисления:

   $$F_{\text{подъём}} = 1{,}192 \cdot 800 \cdot 9{,}8 = 9331{,}2 \, \text{Н}$$

Ответ:

Подъёмная сила воздушного шара объёмом $800 \, \text{м}^3$, наполненного водородом, составляет 9331,2 Н.