Вопрос школьника
Определите архимедову силу, которая действует на воздушный шар объёмом 100 м3, наполненный водородом и летящий на небольшой высоте.
Ответ от учителя
Архимедова сила — это сила, которая действует на тело, погруженное в жидкость или газ, и равна весу жидкости или газа, вытесненного телом.
В данном случае, воздушный шар объемом 100 м3 наполнен водородом, который является газом. Шар летит на небольшой высоте, где плотность воздуха меньше, чем на земной поверхности. Это означает, что воздушный шар будет вытеснять больше воздуха, чем если бы он находился на земле.
Для определения архимедовой силы, необходимо знать плотность воздуха на данной высоте и плотность водорода. Плотность воздуха на высоте может быть определена с помощью формулы барометрического давления. Плотность водорода при нормальных условиях (температура 0 градусов Цельсия и давление 1 атмосфера) составляет 0,089 г/см3.
Предположим, что плотность воздуха на данной высоте составляет 1,2 кг/м3. Тогда объем воздуха, вытесненного воздушным шаром, будет равен 100 м3 x 1,2 кг/м3 = 120 кг. Архимедова сила, действующая на воздушный шар, будет равна весу вытесненного воздуха, т.е. 120 кг x 9,8 м/с2 = 1176 Н.
Таким образом, архимедова сила, действующая на воздушный шар объемом 100 м3, наполненный водородом и летящий на небольшой высоте, составляет примерно 1176 Н.
