ЗАДАЧА 4а Какая подъёмная сила действует на шар, наполненный гелием? Масса оболочки шара 250 г, объём шара 0,5 м³, д = 10 Н/кг.

Ответ: Подъёмная сила равна 4,75 Н.

Пошаговое решение:

• Шаг 1: Расчет силы Архимеда. Объем шара \[V = 0.5 м^3\] Плотность воздуха (примерно) \[\rho_{воздуха} = 1.29 \frac{кг}{м^3}\] Сила Архимеда \[F_A = \rho_{воздуха} \cdot g \cdot V = 1.29 \cdot 10 \cdot 0.5 = 6.45 Н\]
• Шаг 2: Расчет силы тяжести шара с гелием. Масса оболочки \[m_{оболочки} = 250 г = 0.25 кг\] Плотность гелия (примерно) \[\rho_{гелия} = 0.18 \frac{кг}{м^3}\] Масса гелия \[m_{гелия} = \rho_{гелия} \cdot V = 0.18 \cdot 0.5 = 0.09 кг\] Общая масса шара \[m_{шара} = m_{оболочки} + m_{гелия} = 0.25 + 0.09 = 0.34 кг\] Сила тяжести шара \[F_{тяж} = m_{шара} \cdot g = 0.34 \cdot 10 = 3.4 Н\]
• Шаг 3: Расчет подъемной силы. Подъемная сила \[F_{под} = F_A - F_{тяж} = 6.45 - 3.4 = 3.05 Н\]

Ответ: Подъёмная сила равна 3,05 Н.