Вопрос школьника
Масса оболочки воздушного шара равна 500 кг, а его объём 1500 м3. Рассчитайте максимальную массу груза, который может поднять такой шар, если его оболочку заполнить водородом. Плотность воздуха принять равной 1,29 кг/м3, плотность водорода — 0,09 кг/м3.
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо определить, какой объем воздуха занимает оболочка воздушного шара, а какой объем займет водород, если оболочка будет заполнена им.
Объем воздуха в оболочке воздушного шара равен 1500 м3.
Объем водорода, необходимый для заполнения оболочки, можно определить по формуле:
Vводорода = Vвоздуха * (pвоздуха / pводорода)
где Vвоздуха — объем воздуха в оболочке, pвоздуха — плотность воздуха, pводорода — плотность водорода.
Подставляя известные значения, получаем:
Vводорода = 1500 м3 * (1,29 кг/м3 / 0,09 кг/м3) ≈ 21 500 м3
Теперь можно определить массу водорода, необходимую для заполнения оболочки:
mводорода = Vводорода * pводорода = 21 500 м3 * 0,09 кг/м3 ≈ 1 935 кг
Максимальная масса груза, который может поднять такой шар, равна разнице между массой груза и массой оболочки и заполненного водородом:
mгруза = mводорода + mоболочки — 500 кг
Подставляя известные значения, получаем:
mгруза = 1 935 кг + 500 кг ≈ 2 435 кг
Таким образом, максимальная масса груза, который может поднять такой шар, составляет около 2 435 кг.
