Груз с каким весом способен поднять воздушный шар, наполненный водородом объёмом 15 м³? Плотность водорода - 0,09 кг/м³, воздуха - 1,29 кг/м³

V = 15 м³.

g = 9,8 м/с².

ρв = 0,09 кг/м³.

ρ = 1,29 кг/м³.

P - ?

mг - ?

На шар, который наполненный водородом, действует 2 силы: сила тяжести m * g, направленная вертикально вниз, и выталкивающая сила Архимеда Fарх, направленная вертикально вверх.

P = Fарх - m * g.

m = V * ρв.

Выталкивающая сила Архимеда Fарх определяется формулой: Fарх = ρ * g * V. Где ρ - плотность газа, в которое погружено тело, g - ускорение свободного падения, V - объем погруженной части тела.

P = ρ * g * V - V * ρв * g = (ρ - ρв) V * g.

P = (1,29 кг/м³ - 0,09 кг/м³) * 15 м³ * 9,8 м/с² = 176,4 Н.

P = mг * g.

mг = P / g.

mг = 176,4 Н / 9,8 м/с² = 18 кг.

Ответ: шар может поднять тело весом P = 176,4 Н или массой mг = 18 кг.