Известно, что мыльные пузыри, наполненные водородом, взлетают вверх. какова должна быть масса 1,5-литровой банки, чтобы она при наполнении ее водородом также поднялась к потолку?

155

345

Посмотреть ответы 2

Ответы на вопрос:

GhostUltimate

Физика

4,5(94 оценок)

итак, для решения этого необходимо вспомнить закон архимеда: на тело, погруженное в жидкость или газ действует сила, птотивоположная направлению действия веса и численно равная весу вытесненной телом жидкости (архимедова сила). этот закон можно сформулировать так:

где - архимедова сила, - ускорение свободного падения, - объём погруженной части тела (в том числе всего тела).

также напомню условия поавания тел: если - модуль архимедовой силы, а - модуль веса погруженного тела, то

если , то тело всплывает(или взлетает, если находится в газообразной среде). пример применения этой закономерности - спасательный круг, аэростат;

если , то тело плывёт. примером поведения такого тела в газообразной среде может служить воздушный шарик, наплненный атмосферным воздухом (а не надутый все силы, действующие на него со стороны среды скомпинсированы, поэтому он при приложении дополнительной силы полетит по инреции в направлении действия силы, пока не будет остановлен трением.

если , тело тонет (или опускается вниз, если в газе). пример практического применения этой закономерности - корабельный якорь.

так почему же взлетают мыльные пузыри, наполненные водородом? просто - потому, что их вес меньше архимедовой силы. но смотрите, так как пузырь полностью погружен в среду, то его объём равен объёму вытесненного им газа: .

следует также заметить, что вообще если тело погружено в жидкость\газ полностью, то определить его плавучесть можно, сравнивая плотность жидкости\газа с плотностью этого тела.

а какой тогда должна быть масса банки? ответ: такой,чтобы средняя плотность банки и водорода в банке была меньше плотности атмосферного воздуха. если 1,5 л - объём всеё банки (стенок и полости), а x - объём полости, то имеем, что при нормальных условиях: (объём атм. воздуха при н. у. - 1,29 кг*м-3, а водорода - 0,089 кг*м- а отсюда уже . больше ничего, исходя из условия, сказать нельзя.

MilkyWay3355

Физика

4,6(2 оценок)

Сила архимеда зависит от плотности жидкости и от объема тела, погруженного в жидкость. плотность воды 1000кг/м^3 объем тела, который погружен в воду равен половине объема всего тела (по условию) 40см^3 /2 =20см3 =20*10^{-6} м^3

Реши свою проблему, спроси otvet5GPT

Быстро
Мгновенный ответ на твой вопрос
Точно
Бот обладает знаниями во всех сферах
Бесплатно
Задай вопрос и получи ответ бесплатно

Задай свой вопрос

Популярно: Физика

Есть вопросы?

Как otvet5GPT работает?

otvet5GPT использует большую языковую модель вместе с базой данных GPT для обеспечения высококачественных образовательных результатов. otvet5GPT действует как доступный академический ресурс вне класса.
Сколько это стоит?

Проект находиться на стадии тестирования и все услуги бесплатны.
Могу ли я использовать otvet5GPT в школе?

Конечно! Нейросеть может помочь вам делать конспекты лекций, придумывать идеи в классе и многое другое!
В чем отличия от ChatGPT?

otvet5GPT черпает академические источники из собственной базы данных и предназначен специально для студентов. otvet5GPT также адаптируется к вашему стилю письма, предоставляя ряд образовательных инструментов, предназначенных для улучшения обучения.