Метеозонд объемом 5000 л, заполненный гелием, медленно поднимается в воздухе с постоянной скоростью. Масса оболочки зонда, вместе с закрепленным на нем оборудованием, равна 3 кг. Плотности гелия и воздуха равны соответственно 0,18 кг/м3 и 1,29 кг/м3. Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2. Какова сила Архимеда, действующую на метеозонд? ответ запишите в ньютонах (Н) и округлите до десятых (разделитель целой и дробной части - точка, один знак после нее).
Какова сила сопротивления воздуха, действующую на метеозонд при подъеме? ответ запишите в ньютонах (Н) и округлите до десятых (разделитель целой и дробной части - точка, один знак после нее).
Оборудование какой максимальной массы можно ещё дополнительно установить на метеозонд, чтобы он мог взлететь? ответ запишите в килограммах (кг) и округлите до сотых (разделитель целой и дробной части - точка, два знака после нее).
Плотность стали ρ₂ = 7,8 г/см³
Объем тела V = 50 см³
Масса m = 114 г
Найти: V₂=?
Решение.
Если бы тело полностью состояло изо льда, то его масса
была бы:
m' = ρ₁V = 0,917*50 = 45,85 (г)
Значит, оставшаяся масса m₂' = m-m' = 114 - 45,85 = 68,15 (г)
является массой стального шарика за вычетом массы
льда в объеме этого шарика.
Тогда:
V₂ = m₂'/(ρ₂-ρ₁) = 68,15/(7,8 - 0,917) =
= 68,15 : 6,883 = 9,9 (см³)
Проверка: масса стального шарика m₂ = 9,9*7,8 = 77,22 (г)
масса льда m₁ = (50-9,9)*0,917 = 36,77 (г)
общая масса тела: m = m₁+m₂ = 113,99 ≈ 114 (г)
ответ: объем стального шарика 9,9 см³