подъемная сила
Знаток
(392),
закрыт
13 лет назад
Дополнен 13 лет назад
То есть, надо плотность того что внутри дирижабля отнять плотность воздуха и отнять массу дирижабля, если больше 0-летит
И концепт вакуумных дирижаблей я уже рассматривал, заинтриговало, но при этом нужен более сильный каркас
Александр Попов
Мастер
(1309)
13 лет назад
Короче говоря, на дирижабль действует сила Архимеда:
Fа=(плотность воздуха при атмосферном давлении) *(суммарный объём дирижабля) *g
Силе Архимеда противодействует сила тяжести, итак:
Подъёмная сила дирижабля=Fа-Fтяжести ; т. е:
Подъёмная сила дирижабля=Fа – g*(масса дирижабля+масса водорода, гелия и. т. п в шаре)
Serg*y
Просветленный
(38189)
13 лет назад
Известно, что чем меньше плотность газа внутри баллона дирижабля, тем больше его подъемная сила. Наименее плотным из всех известных газов является водород. Его плотность 0,09 кг/м3. (воздуха – 1,23 кг/м3) Т. е. каждый кубический метр водорода весит 90 грамм, а воздуха -1,23 кг. И подъемная сила водородного дирижабля равна разнице в весе между воздухом и водородом в одном и том же объеме. Как пример – если шар объемом 1 м3 наполнен водородом, то его подъемная сила будет равна 1,2кг (масса 1 м3 воздуха) – 0,09 кг (масса 1 м3 водорода) = 1,01 кг. А если в этом шаре вакуум? Тогда его подъемная сила будет равна 1,23 кг, т. к. то что внутри не весит ничего, там 0 кг. Отсюда следует вывод, что подъемная сила вакуумного дирижабля будет больше чем водородного на вес водорода внутри баллона. Это так сказать концепция, идея.
По гелию расчет аналогичен учитывая плотность гелия.
А все очень подробно и доходчиво в книге. Ссылка прилагается.
Удачи!!!
Задача
Какова подъемная сила дирижабля, наполненного водородом, если его объем 2460 м3?
Решение
Дано:
V = 2460 м3
ρводород = 0,09 кг/м3
ρвоздух = 1,29 кг/м3
g = 9,8 Н/кг
Найти:
Fпод = ?
Решение:
Вес шара с водородом
Pводород = mводород ⋅ g = g ⋅ ρводород ⋅ V
Выталкивающая сила
FА = g ⋅ ρвоздух ⋅ V
Следовательно
Fпод = FА − Pводород = g ⋅ ρвоздух ⋅ V − g ⋅ ρводород ⋅ V = gV(ρвоздух − ρводород)
Fпод = 9,8 Н/кг ⋅ 2460 м3(1,29 кг/м3 − 0,09 кг/м3) = 28 928,6 Н = 28,9 кН
Ответ:
Fпод = 28,9 кН
Опубликовано: 06.02.2020
Обновлено: 07.02.2020
Дано:
V = 3220 м³
g = 9,8 Н/кг
ρ(Воздуха) = 1,29 кг/м³
ρ(Водорода) = 0,09 кг/м³
—————————————-
Найти:
F(под.) – ?
Решение:
1) Воспользуемся формулой про подъёмную силу, именно по такой формуле мы найдем подъёмную силу дирижабля, наполненного водородом:
F(Под.) = F(Архим.) – P(Водорода) – подъёмная сила дирижабля (1)
2) Но нам не известен сила Архимеда (Выталкивающая сила), и вес водорода, но этом нам помогут формулы. Для нахождения силы Архимеда (Выталкивающей силы), используется вот такая формула:
F(Архим.) = g×ρ(Воздуха)×V – сила Архимеда (Выталкивающая сила) (2)
А для нахождения веса дирижабля с водородом используется фот такая формула, именно по такой формуле мы найдем вес дирижабля:
P(Водорода) = g×m(Водорода) – веса дирижабля с водородом (3)
Теперь из формулы про веса дирижабля с водородом нам не известно масса водорода, воспользуемся формулой про массу вещества, именно по такой формуле мы найдем массу водорода:
m(Водорода) = ρ(Водорода)×V – масса водорода (4)
3) Теперь мы эти формулы складываем из (1), (2), (3), (4) мы получаем общую формулу именно при общей формулы мы найдем подъёмную силу дирижабля:
F(Под.) = F(Архим.) – P(Водорода) – подъёмная сила дирижабля (1)
F(Архим.) = g×ρ(Воздуха)×V – сила Архимеда (Выталкивающая сила) (2)
P(Водорода) = g×m(Водорода) – веса дирижабля с водородом (3)
m(Водорода) = ρ(Водорода)×V – масса водорода (4)
Следовательно мы получим:
F(Под.) = g×ρ(Воздуха)×V – g×ρ(Водорода)×V = g×V(ρ(Воздуха) – ρ(Водорода)) ⇒ F(Под.) = g×V(ρ(Воздуха) – ρ(Водорода)) – подъёмная сила дирижабля
F(Под.) = 9,8 Н/кг × 3220 м³ ×(1,29 кг/м³ – 0,09 кг/м³) = 9,8 Н/кг × 3220 м³ × 1,2 кг/м³ = 9,8 Н/кг × 3864 кг = 37867,2 Н = 37,8672 кН ≈ 37,87 кН
Ответ: F(Под.) = 37,87 кН
Ответ: 29,5кН
Объяснение:
Дано:
V=2510м³
ρн=0,09кг/м³
ρв=1,29кг/м³
===============
Fa-?
Согласно закона Архимеда. На любой предмет, находящийся в атмосфере, действует подъемная сила, равная весу воздуха, вытесненного этим предметом. Полная подъемная, или Архимедова, сила равна:
Fa=(Mн-Мв) g
где Мн – масса воздуха, вытесненная оболочкой дирижабля; Мв – масса водорода, находящегося в оболочке; g – ускорение силы тяжести. g=9,8 м/с2.
Массы Мн и Мв можно выразить через плотность воздуха и водорода и объем оболочки:
Мн=ρнV= 1,29*2510= 3237,9 кг/м3
Мв=ρвV=0,09*2510= 225,9 кг/м3
где V – объем оболочки; ρн и ρв – соответственно плотность воздуха и плотность водорода внутри оболочки.
Соответственно
Fa=(3237,9 -225,9)*9,8=29517,6 Н = 29,5 кН
Английский дирижабль R−101, используемый при перелёте из Англии в Индию, имел объём 140 600
м
3
. Найдите подъёмную силу дирижабля, если его наполняли водородом.
reshalka.com
ГДЗ Физика 7-9 классы сборник вопросов и задач к учебнику Перышкина автор Марон. Архимедова сила. Плавание тел. Плавание судов. Воздухоплавание. Номер №478
Решение
Дано:
V = 140 600
м
3
ρ
в
о
д
=
0
,
09
к
г
/
м
3
;
ρ
в
=
1
,
29
к
г
/
м
3
.
Найти:
F − ?
Решение:
F
=
F
A
−
F
т
я
ж
;
F
A
=
g
ρ
в
V
;
F
т
я
ж
=
m
g
=
g
ρ
в
о
д
V
;
F
=
g
ρ
в
V
−
g
ρ
в
о
д
V
=
g
V
∗
(
ρ
в
−
ρ
в
о
д
)
;
g = 9,8 Н/кг
F
=
9
,
8
∗
140
600
∗
(
1
,
29
−
0
,
09
)
=
1
653
456
Н ≈ 1,65 МН.
Ответ: 1,65 МН.
