дано:
объём аэростата V = 2000 м³
масса аэростата без водорода mаэростат = 1600 кг
плотность водорода ρводород = 0.09 кг/м³
плотность воздуха ρвоздух = 1.29 кг/м³
ускорение свободного падения g = 9.81 м/с²
найти:
подъёмную силу аэростата Fподъем.
решение:
1. Сначала найдем массу водорода, находящегося в аэростате:
mводород = ρводород * V = 0.09 * 2000 = 180 кг.
2. Общая масса аэростата с водородом будет равна:
mобщая = mаэростат + mводород = 1600 + 180 = 1780 кг.
3. Сила тяжести, действующая на аэростат, равна:
Wаэростат = mобщая * g = 1780 * 9.81 ≈ 17493.8 Н.
4. Теперь найдем силу Архимеда, действующую на аэростат. Сила Архимеда определяется как вес вытолкнутого объёма воздуха:
FА = ρвоздух * V * g = 1.29 * 2000 * 9.81 ≈ 25278 Н.
5. Подъёмная сила аэростата вычисляется как разница между силой Архимеда и силой тяжести:
Fподъем = FА - Wаэростат = 25278 - 17493.8 ≈ 7784.2 Н.
ответ:
Подъёмная сила аэростата составляет приблизительно 7784.2 Н.