Question

Рассчитай, какова подъёмная сила дирижабля, наполненного водородом, если его объём равен 3220 м³. Принять g=9,8Н/кг.
Используй таблицу плотности.

ответ (округли до сотых): дирижабль обладает подъёмной силой, равной
кН.

Answer 1

Дано:

V = 3220 м³

g = 9,8 Н/кг

ρ(Воздуха) = 1,29 кг/м³

ρ(Водорода) = 0,09 кг/м³

Найти:

F(под.) - ?

1) Воспользуемся формулой про подъёмную силу, именно по такой формуле мы найдем подъёмную силу дирижабля, наполненного водородом:

F(Под.) = F(Архим.) - P(Водорода) - подъёмная сила дирижабля (1)

2) Но нам не известен сила Архимеда (Выталкивающая сила), и вес водорода, но этом нам формулы. Для нахождения силы Архимеда (Выталкивающей силы), используется вот такая формула:

F(Архим.) = g×ρ(Воздуха)×V - сила Архимеда (Выталкивающая сила) (2)

А для нахождения веса дирижабля с водородом используется фот такая формула, именно по такой формуле мы найдем вес дирижабля:

P(Водорода) = g×m(Водорода) - веса дирижабля с водородом (3)

Теперь из формулы про веса дирижабля с водородом нам не известно масса водорода, воспользуемся формулой про массу вещества, именно по такой формуле мы найдем массу водорода:

m(Водорода) = ρ(Водорода)×V - масса водорода (4)

3) Теперь мы эти формулы складываем из (1), (2), (3), (4) мы получаем общую формулу именно при общей формулы мы найдем подъёмную силу дирижабля:

F(Под.) = F(Архим.) - P(Водорода) - подъёмная сила дирижабля (1)

F(Архим.) = g×ρ(Воздуха)×V - сила Архимеда (Выталкивающая сила) (2)

P(Водорода) = g×m(Водорода) - веса дирижабля с водородом (3)

m(Водорода) = ρ(Водорода)×V - масса водорода (4)

Следовательно мы получим:

F(Под.) = g×ρ(Воздуха)×V - g×ρ(Водорода)×V = g×V(ρ(Воздуха) - ρ(Водорода)) ⇒ F(Под.) = g×V(ρ(Воздуха) - ρ(Водорода)) - подъёмная сила дирижабля

F(Под.) = 9,8 Н/кг × 3220 м³ ×(1,29 кг/м³ - 0,09 кг/м³) = 9,8 Н/кг × 3220 м³ × 1,2 кг/м³ = 9,8 Н/кг × 3864 кг = 37867,2 Н = 37,8672 кН ≈ 37,87 кН

ответ: F(Под.) = 37,87 кН