Можно ли на воздушном шаре объёмом 6,5 м³ поднять груз массой 5,5 кг? Шар наполнен гелием. Сила тяжести, действующая на оболочку и приборы, равна 40 Н. Плотность гелия 0,18 кг/м³, а воздуха 1,3 кг/м³.
Где «Дано» и «Найти» — в самом условии. Выпишем их из текста:
Дано:
м³ — объём шара; кг — масса груза; Н — сила тяжести оболочки и приборов; кг/м³ — плотность гелия; кг/м³ — плотность воздуха; Н/кг.
Найти: можно ли поднять груз, то есть сравнить архимедову силу
Решение:
-
Архимедова сила, действующая на шар:
-
Сила тяжести гелия:
-
Сила тяжести груза:
-
Суммарная сила тяжести, направленная вниз:
-
Сравниваем:
, значит, архимедова сила меньше суммарной силы тяжести, и шар груз не поднимет.
Наибольший груз, который можно поднять:
Шар поднимает груз, если архимедова сила не меньше суммы сил тяжести гелия, оболочки с приборами и груза:
Нет, поднять нельзя: архимедова сила
