Вопрос школьника
Воздушный шар объемом 1500 м3 наполнен водородом. Оболочка и гондола имеют массу 250 кг. Может ли этот шар поднять трех пассажиров по 65 кг каждый
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо вычислить полную массу шара с пассажирами и сравнить ее с подъемной силой водородного газа.
1. Вычисление массы шара с пассажирами:
Масса оболочки и гондолы: 250 кг
Масса пассажиров: 3 × 65 кг = 195 кг
Полная масса шара с пассажирами: 250 кг + 195 кг = 445 кг
2. Вычисление подъемной силы водородного газа:
Подъемная сила водорода равна разности массы воздуха, вытесненного шаром, и массы газа в шаре. Масса воздуха, вытесненного шаром, равна объему шара, умноженному на плотность воздуха при стандартных условиях (1,29 кг/м3). Масса газа в шаре равна его объему, умноженному на плотность водорода при стандартных условиях (0,09 кг/м3).
Масса воздуха, вытесненного шаром: 1500 м3 × 1,29 кг/м3 = 1935 кг
Масса газа в шаре: 1500 м3 × 0,09 кг/м3 = 135 кг
Подъемная сила водородного газа: 1935 кг — 135 кг = 1800 кг
3. Сравнение полной массы шара с подъемной силой водородного газа:
Полная масса шара с пассажирами: 445 кг
Подъемная сила водородного газа: 1800 кг
Таким образом, подъемная сила водородного газа превышает полную массу шара с пассажирами, поэтому этот шар может поднять трех пассажиров по 65 кг каждый. Однако, следует учитывать, что при изменении условий (например, при изменении температуры или атмосферного давления) подъемная сила водородного газа может измениться, что может повлиять на возможность поднятия пассажиров.
