Физика задача сос Воздушный шар имеет оболочку массой 4,9 кг и объёмом 150 м3. Шар заполняют горячим воздухом с температурой 0. Какой груз сможет поднять шар, если температура воздуха 90?
Толщиной и объёмом оболочки пренебречь.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи мы можем использовать закон Архимеда, который гласит, что воздушная сила, действующая на тело, погруженное в воздух или в другую жидкость, равна весу выталкиваемой этим телом среды.

В данном случае, воздушный шар будет подниматься благодаря разнице плотностей горячего воздуха внутри шара и окружающего воздуха. Эта разница создает поддерживающую силу, которая равна разнице между весом горячего воздуха и весом холодного воздуха, которого он выталкивает.

Сначала найдем массу горячего воздуха в шаре. Масса воздуха равна плотности воздуха умноженной на объем
m = p V = ρ V = 1,29 кг/м3 * 150 м3 = 193,5 кг

Теперь найдем поддерживающую силу, которая равна разнице весов горячего и холодного воздуха
F = m g_горячий - m g_холодны
F = 193,5 кг 9,8 м/c^2 - 193,5 кг 9,8 м/c^2 = 193,5 кг * 9,8 м/c^2 = 1893,3 H

Теперь найдем максимальный груз, который сможет поднять шар
m_груз = F / g_земл
m_груз = 1893,3 H / 9,8 м/c^2 ≈ 193,4 кг

Таким образом, шар сможет поднять груз весом около 193,4 кг.