Упр.27.64 ГДЗ Лукашик 7-9 класс по физике (Физика)

1. Масса снаряжения воздушного шара (оболочки, сетки, корзины) составляет 450 кг. Объём шара 1600 м³. Вычислите, какой подъёмной силой будет обладать этот шар при наполнении его водородом, гелием, светильным газом. (Плотность светильного газа 0,4 кг/м³.)

Подъёмная сила шара равна разности между силой Архимеда и весом шара с газом:

$$F_{\text{п}}=F_A-P.$$

Сила Архимеда:

$$F_A=\rho_{\text{возд}}Vg.$$

Вес шара с оболочкой, сеткой и корзиной и газом внутри:

$$P=P_0+\rho Vg,$$

где $$P_0=450\ \text{кг}\cdot g$$ — вес снаряжения шара.

Возьмём $$\rho_{\text{возд}}=1{,}29\ \text{кг/м}^3$$, $$\rho_{\text{H}_2}=0{,}09\ \text{кг/м}^3$$, $$\rho_{\text{He}}=0{,}18\ \text{кг/м}^3$$, $$\rho_{\text{св. газа}}=0{,}4\ \text{кг/м}^3$$, $$V=1600\ \text{м}^3$$, $$g\approx 10\ \text{Н/кг}$$.

1) Водород

$$F_A=1{,}29\cdot 1600\cdot 10=20640\ \text{Н},$$

$$P=450\cdot 10+0{,}09\cdot 1600\cdot 10=4500+1440=5940\ \text{Н},$$

$$F_{\text{п}}=20640-5940=14700\ \text{Н}.$$

2) Гелий

$$F_A=20640\ \text{Н},$$

$$P=450\cdot 10+0{,}18\cdot 1600\cdot 10=4500+2880=7380\ \text{Н},$$

$$F_{\text{п}}=20640-7380=13260\ \text{Н}.$$

3) Светильный газ

$$F_A=20640\ \text{Н},$$

$$P=450\cdot 10+0{,}4\cdot 1600\cdot 10=4500+6400=10900\ \text{Н},$$

$$F_{\text{п}}=20640-10900=9740\ \text{Н}.$$

Ответ: при наполнении водородом — $$14700\ \text{Н}$$, гелием — $$13260\ \text{Н}$$, светильным газом — $$9740\ \text{Н}$$.