|
|
| Добро пожаловать в
пользовательский раздел сайта! |
| |
| Библиотека
: Физика : Задачи для самостоятельного
решения. Тема 6 -
Молекулярно-кинетическая теория газов. |
|
№6.68.
Воздушный шар с газонепроницаемой оболочкой массой 400
кг заполнен гелием. Он может удерживать в воздухе на
высоте, где температура воздуха 17°С,
а давление 105 Па, груз массой 225 кг.
Какова масса гелия в оболочке шара? Считать, что
оболочка шара не оказывает сопротивления изменению
объема шара.
Решение:
|
 |
 |
|
На воздушный
шар, находящийся в равновесии, действуют четыре силы:
сила тяжести,
вес груза,
вес гелия, находящегося в оболочке и
Архимедова сила со стороны окружающего воздуха.
Запишем
условие равновесия воздушного шара:
в проекциях
на выбранную ось ОУ:
Учтем, что:
 , |
|
а
произведение плотности воздуха на объем шара даст массу
воздуха в объеме воздушного шара: |
|
 |
|
следовательно:
тогда:
 |
|
отсюда:
 |
|
Запишем
уравнение Менделеева – Клайперона для гелия,
находящегося в шаре и наружного воздуха в объеме шара:
отсюда:
 |
|
соответственно:
тогда:
 |
|
отсюда:
 |
|
Подставим
численные значения:
 |
|
Ответ:
Масса гелия в оболочке воздушного шара равна 100 кг. |
|
|
|
Содержание |
| |
|
|
|
|
|
