Подъемная сила шарика равна разности выталкивающей силы, действующей на шарик в воздухе (направлена вверх), и веса оболочки шарика или силы тяжести (направлена вниз). Обе силы приложены к центру масс шарика.
F = Fₐ - P = gV(ρ - ρ₀) - mg
где g = 10 H/кг - ускорение свободного падения
V = 0,05 м³ - объем шарика
ρ = 1,29 кг/м³ - плотность воздуха
ρ₀ = 0,18 кг/м³ - плотность гелия
m = 1,6 г = 0,0016 кг - масса оболочки шарика
Тогда:
F = 10 · 0,05 · (1,29 - 0,18) - 0,0016 · 10 = 0,555 - 0,016 = 0,539 (H)
Максимальная масса игрушки, при которой шарик не будет падать:
m = F/g ≈ 0,054 (кг) = 54 (г)
Для того, чтобы шарик поднимался вверх, масса игрушки должна быть меньше полученного значения.
Объяснение:
860 кг/м³
Объяснение:
a = 10 см = 0,1 м - длина ребра куба
V = а³ = 0,001 м³ - объём куба
b = 3см = 0,03 м - высота части куба, погружённого в воду
V₁ = а · а · b = 0.0003 - объём части куба, погружённого в воду
c = a - b = 10 - 3 = 7 (см) = 0,07 м - высота части куба, находящегося керосине
V₂ = а · а · с = 0.0007 - объём части куба, погружённого в керосин
ρ₁ = 1000 кг/м³ - плотность воды
ρ₂ = 800 кг/м³ - плотность керосина
g = 10 Н/кг - ускорение свободного падения
ρ - ? - плотность материала кубика
Сила тяжести кубика, равная Р = ρgV уравновешивается архимедовой силой F = ρ₁gV₁ + ρ₂gV₂
P = F
ρgV = ρ₁gV₁ + ρ₂gV₂
ρV = ρ₁V₁ + ρ₂V₂
ρ = (ρ₁V₁ + ρ₂V₂)/V
ρ = (1000 · 0.0003 + 800 · 0.0007) : 0,001 =
= (0.3 + 0.56) : 0,001 = 860 (кг/м³)
