Сколько килограммов поднимает один шарик водорода?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Подъемная сила одного шарика водорода зависит от его объема и плотности окружающего воздуха. Плотность водорода примерно 0.08988 г/л, а плотность воздуха на уровне моря около 1.225 г/л.

Чтобы рассчитать подъемную силу, можно использовать следующее уравнение:

[ F = V \times (\rho{воздуха} - \rho{водорода}) \times g ]

где:

( F ) — подъемная сила,( V ) — объем шарика,( \rho_{воздуха} ) — плотность воздуха,( \rho_{водорода} ) — плотность водорода,( g ) — ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²).

Например, если взять шарик диаметром 25 см, то его объем ( V ) можно найти по формуле для объема сферы:

[ V = \frac{4}{3} \pi r^3 ]

где ( r ) — радиус шарика. Радиус для шарика диаметром 25 см будет 12.5 см (0.125 м).

Таким образом, объем шарика составит примерно 0.00065 м³ или 650 л.

Теперь мы можем подставить значения в формулу:

Плотность воздуха: 1.225 г/л = 1.225 kg/m³Плотность водорода: 0.08988 г/л = 0.00008988 kg/m³

Теперь рассчитаем подъемную силу:

[ F = 0.00065 \, \text{м}^3 \times (1.225 \, \text{кг/м}^3 - 0.08988 \, \text{кг/м}^3) \times 9.81 \, \text{м/с}^2 ]

После выполнения расчетов вы получите количество килограммов, которое поднимает один шарик водорода. В этом случае, подъемная сила составит приблизительно 0.5–0.6 кг.