Задание 3 Параграф 54 ГДЗ Рабочая тетрадь Перышкин 7 класс (Физика)
Решите задачи.
- Задача 1. Какова подъёмная сила дирижабля, наполненного водородом, если его объём $$2460\ \text{м}^3$$?
- Задача 2. Резиновый шар объёмом $$100\ \text{дм}^3$$ наполнен водородом. Какова его подъёмная сила?
- Задача 3. Один из первых конструкторов управляемого аэростата Сантос Дюмон построил шар объёмом $$113\ \text{м}^3$$ и массой со всем оборудованием $$27{,}5\ \text{кг}$$. Мог ли на таком шаре подняться Сантос Дюмон, если его масса была равна $$52\ \text{кг}$$? Шар был наполнен водородом.
Подъёмная сила аэростата определяется по формуле
$$F_{\text{под}}=gV(\rho_{\text{возд}}-\rho_{\text{газа}})$$
где $$\rho_{\text{возд}}=1{,}29\ \text{кг/м}^3$$, $$\rho_{\text{вод}}=0{,}09\ \text{кг/м}^3$$, $$g=9{,}8\ \text{Н/кг}$$.
1) Для дирижабля объёмом $$V=2460\ \text{м}^3$$:
$$F_{\text{под}}=9{,}8\cdot 2460\cdot(1{,}29-0{,}09)$$
$$F_{\text{под}}=9{,}8\cdot 2460\cdot 1{,}20\approx 2{,}89\cdot 10^4\ \text{Н}$$
$$F_{\text{под}}\approx 28{,}9\ \text{кН}.$$
2) Для резинового шара объёмом $$V=100\ \text{дм}^3=0{,}1\ \text{м}^3$$:
$$F_{\text{под}}=9{,}8\cdot 0{,}1\cdot(1{,}29-0{,}09)$$
$$F_{\text{под}}=9{,}8\cdot 0{,}1\cdot 1{,}20=1{,}176\ \text{Н}\approx 1{,}2\ \text{Н}$$
3) Для шара Сантоса Дюмона:
$$V=113\ \text{м}^3,\quad m_1=27{,}5\ \text{кг},\quad m_2=52\ \text{кг}$$
Подъёмная сила шара:
$$F_{\text{под}}=gV(\rho_{\text{возд}}-\rho_{\text{вод}}) =9{,}8\cdot 113\cdot(1{,}29-0{,}09)$$
$$F_{\text{под}}\approx 9{,}8\cdot 113\cdot 1{,}20\approx 1{,}33\cdot 10^3\ \text{Н}$$
Вес шара с оборудованием и Сантоса Дюмона:
$$P=(m_1+m_2)g=(27{,}5+52)\cdot 9{,}8=779{,}1\ \text{Н}$$
Так как $$F_{\text{под}} > P$$, шар мог поднять Сантоса Дюмона.
Ответ: 1) $$28{,}9\ \text{кН}$$; 2) $$1{,}2\ \text{Н}$$; 3) да, мог.
