Задание 54.1. Заполните пропуски в тексте.
Воздушный шар поднимается в воздух если архимедова сила , действующая на шар, больше, чем сила тяжести . По мере того как воздушный шар поднимается все выше и выше, действующая на него архимедова сила по модулю быстро уменьшается, также как и плотность окружающего шар воздуха. Чтобы шар продолжал подниматься вверх, необходимо уменьшить силу тяжести, действующую на него. Для этого с шара сбрасывают специально взятый балласт: масса шара становится меньше, а следовательно, уменьшается и сила тяжести. Шар будет двигаться обратно к земле, если уменьшить давление газа, что достигается благодаря уменьшению массы (а значит, и объема) газа в шаре.
Задание 54.2. Воздушный шар объёмом 45 наполнили горячим воздухом плотностью 0,9 кг/. Плотность окружающего шар воздуха равна 1,3 кг/. При какой максимальной массе оболочки шар может взлететь?
Дано:
;
;
.
− ?
Решение:
;
;
m = ρV;
m = 1,3 * 45 = 58,5 кг;
кг;
= 58,5 − 40,5 = 18 кг.
Ответ: 18 кг.
Задание 54.3. Воздушный шар объёмом 30 наполнен водородом плотностью 0,09 кг/. Плотность окружающего шар воздуха равна 1,3 кг/. Какова должна быть масса оболочки шара с грузом , чтобы шар начал равномерно подниматься в воздух?
Дано:
;
;
.
− ?
Решение:
;
m = 1,3 * 30 = 39 кг;
;
;
кг.
Ответ: Масса оболочки шара с грузом должна быть менее 36,3 кг.
Задание 54.4. Воздушный шар объёмом 50 наполнили горячим воздухом плотностью 0,9 кг/. Масса оболочки шара 12 кг. Плотность окружающего шар воздуха равна 1,3 кг/. Вычислите максимальную массу груза , который этот шар может поднять.
Дано:
;
;
= 12 кг;
.
− ?
Решение:
;
;
;
;
кг;
= 45 кг;
;
кг.
Ответ: 8 кг.
Задание 54.5. Воздушный шар объёмом 60 наполнили гелием плотностью 0,19 кг/. Масса оболочки шара 15 кг. Плотность окружающего шар воздуха равна 1,3 кг/. Вычислите подъёмную силу этого шара и максимальную массу груза , который этот шар может поднять.
Дано:
;
;
= 15 кг;
.
− ?
− ?
Решение:
;
g ≈10 Н/кг;
Н;
кг;
Н;
Н;
Н;
Н;
кг.
Ответ: 516 Н; 51,6 кг.