Ответ:

Масса груза, которую можно поднять с помощью этого воздушного шара равна 1 326 кг

Примечание:

Считаем, что масса снаряжённого воздушного шара дана без учета гелия

На рисунке зеленая стрелка обозначает сиу тяжести.

m₃ - масса полезной нагрузки

Объяснение:

Дано:

m₁ = 450 кг (масса снаряжённого воздушного шара)

V = 1600 м³

ρ₁ = 1,29 кг/м³

ρ₂ = 0,18 кг/м³

Найти:

m₃ - ?

------------------------------------

Решение:

Выразим массу гелия через его плотность и объем:

(гелий будет занимать вест данный ему объем, так как это газ, то есть гелий займет всю оболочку шара)

• m₂ = ρ₂V

На шар находящийся в воздухе действует сила Архимеда (ρ₁gV), а ей противостоит сила тяжести (mg), так как шар находится в равновесии, то по законам статики сила Архимеда равна силе тяжести при этом сила тяжести действует и снаряженный шар и на гелий, который находится в нем, тогда:

ρ₁gV = mg|:g

ρ₁V = m

ρ₁V = m₁ + m₂ + m₃

ρ₁V = ρ₂V + m₁ + m₃ ⇒ m₃ = ρ₁V - ρ₂V - m₁ - масса полезной нагрузки

Расчеты:

m₃ = 1,29 кг/м³ * 1600 м³ - 0,18 кг/м³ * 1600 м³ - 450 кг = 1 326 кг

#SPJ1