1) механические: 1. движение шарика. 4. падение капель дождя.
2) световые: 2. горение свечи; 3. свечение Солнца; 4. сверкание молнии. 7. свечение лампочки.
3) звуковые: 5. звучание камертона; 4. гром в грозу.
4) электрические: 7. работа электрической лампы. 4. молния, электрический разряд.
5) магнитное: 6. магнит притянул железный ключ.
6) тепловые: 2. выделение тепла при горении свечи; 3. передача тепла от Солнца; 4. конденсация, образования капель воды; 7. нагревание спирали лампы. 8. остывание чая, образование пара.
пусть условия на этом уровне нормальные (P = 10^5 Па, T = 273 K)
запишем первый закон Ньютона:
Fa + mg + F = 0, где Fa - Архимедова сила, F - искомая сила натяжения
в проекции на некоторую ось, направленную в сторону Fa:
Fa - mg - F = 0
2) пусть высота подъема шара - максимальная, тогда силы, действующие на него, скомпенсированы (аналогично):
Fa - mg = 0
пусть на h(max) плотность воздуха равна p'(в) = p(в) / 2.
составим систему уравнений:
p(в) g V = F + mg
p'(в) g V = mg
вычитаем из первого уравнения второе
gV (p(в) - p'(в)) = F
F = p(в) g V / 2.
3) по уравнению Менделеева-Клапейрона (пусть воздух - идеальный газ):
P V = m R T / M
делим на объем обе части
P = p R T / M => p = P M / R T.
молярная масса воздуха M = 29*10^-3 кг/моль
F = P M g V / 2 R T
F = 10^5 * 29 * 6 / 2 * 8,31 * 273,
F = 3 834,913 H ≈ 3,8 кН