ответ: Подъемная сила шара-зонда F = 9,57 Ньютона
Объяснение: В самом начале следует сказать, что решить данную задачу с высокой точностью нельзя. Дело в том, что под подъемной силой подразумевается та сила, которую может создать не просто водород, наполняющий шар, а именно сам шар, наполненный водородом. Т.е. на величину подъемной силы влияет и объем водорода (объем шара) и плотность водорода и ... масса оболочки шара. Но масса нам не задана. Поэтому расчетная подъемная сила будет несколько больше реальной подъемной силы.
Дано:
Объем шара-зонда U = 880 дм³ = 0,88 м³
Плотность водорода ρвод = 0,09 кг/м³
Плотность воздуха ρвоз = 1,20 кг/м³
Ускорение свободного падения g = 9,8 Н/кг
Найти подъемную силу F - ?
В соответствии с законом Архимеда, на тело, погруженное в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной жидкости или газа. Таким образом, на шар-зонд со стороны воздуха будет действовать выталкивающая сила направленная вверх и равная Fвоз = U*ρвоз*g.
Вес водорода и оболочки шара будет направлен вниз. Но вес оболочки шара мы не знаем, поэтому учтем только вес водорода, который будет равен Fвод = U*ρвод*g.
Величина подъемной силы будет равна разности этих сил и будет равна F = Fвоз - Fвод = U*ρвоз*g - U*ρвод*g = U*g(ρвоз - ρвод) =
= 0,88 * 9,8 *(1,2 - 0,09) = 9,57264 ≈ 9,57 Н
