Объем оболочки наполненного гелием шара-зонда 4м3, а вес 30 Н. Какую массу должен иметь прибор, поднимаемый этим шаром ?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи необходимо использовать закон Архимеда, который гласит, что на тело, погруженное в жидкость (или газ), действует сила, равная весу изгнанной им жидкости (или газа).

Масса гелия, находящегося внутри шара-зонда, равна плотности гелия умноженной на объем оболочки:
m = p * V,
где m - масса гелия,
p - плотность гелия (плотность гелия при нормальных условиях составляет примерно 0.1785 кг/м3),
V - объем оболочки.

m = 0.1785 * 4 = 0.714 кг.

Теперь найдем подъемную силу, действующую на шар:
F_Арх = плотность воздуха объем оболочки ускорение свободного падения,
F_Арх = 1.29 4 9.8 = 50.352 Н.

Подъемная сила равна разности веса воздуха и веса гелия, следовательно:
F_Арх = F_Н - F_Г,
где F_Н - вес прибора, F_Г - вес гелия,
30 = F_Н - 0.714 9.8,
F_Н = 30 + 0.714 9.8,
F_Н = 30 + 7,
F_Н = 37.

Таким образом, масса прибора должна быть равна 37 Н.