· Ілля Добрий · Задачі з фізики · 1 хв. читати

Обчисли виштовхувальну силу, що діє на аеростат

Умова задачі: Обчисли виштовхувальну силу, що діє на аеростат, наповнений воднем, об’ємом 20 000 м3. Визнач піднімальну силу. Чи змінюється піднімальна сила аеростата зі збільшенням висоти його підйому?

Дано:
V=20000 м³V = 20000 \text{ м³}
ρповітря=1,29 кг/м3\rho_{\text{повітря}} = 1,29 \, \text{кг/м}^3
ρводню=0,09 кг/м3\rho_{\text{водню}} = 0,09 \, \text{кг/м}^3
g=9,8 м/с2g = 9,8 \, \text{м/с}^2
Fпід−?F_{\text{під}} - ?
Розв’язання:

Виштовхувальна сила:

Fв=ρповітря⋅V⋅g=1,29⋅20000⋅9,8=252840 НF_{\text{в}} = \rho_{\text{повітря}} \cdot V \cdot g = 1,29 \cdot 20000 \cdot 9,8 = 252840 \, \text{Н}

Сила тяжіння водню:

Fтяж=ρводню⋅V⋅g=0,09⋅20000⋅9,8=17640 НF_{\text{тяж}} = \rho_{\text{водню}} \cdot V \cdot g = 0,09 \cdot 20000 \cdot 9,8 = 17640 \, \text{Н}

Піднімальна сила:

Fпід=Fв−Fтяж=252840−17640=235200 НF_{\text{під}} = F_{\text{в}} - F_{\text{тяж}} = 252840 - 17640 = 235200 \, \text{Н}
Піднімальна сила аеростата зменшується зі збільшенням висоти підйому,
оскільки густина повітря з висотою зменшується

Відповідь: піднімальна сила - 235200 Н. Піднімальна сила зменшується з висотою.

Назад