Сколько крупных шаров, заполненных гелием и имеющих объем около 0,6 м3, нужно, чтобы поднять человека массой 55 кг? При условии, что плотность воздуха составляет 1,29 кг/м3, а плотность гелия — 0,18 кг/м3.
Детальное объяснение:
Объяснение: Чтобы решить данную задачу, нам понадобятся два ключевых принципа: закон Архимеда и принцип плавучести.
Закон Архимеда утверждает, что тело, полностью или частично поглощенное в жидкости или газе, испытывает всплывающую силу, равную весу вытесненной этим телом жидкости или газа. Другими словами, поднятая сила, действующая на тело, равна плотности среды умноженной на объем вытесненной из среды жидкости или газа.
Принцип плавучести гласит, что тело плавает в жидкости или газе, если его плотность меньше плотности этой жидкости или газа.
В нашей задаче, человек массой 55 кг должен быть поднят при помощи шаров, заполненных гелием. Плотность гелия составляет 0,18 кг/м3, а плотность воздуха — 1,29 кг/м3. Поскольку гелий легче воздуха, шары, заполненные гелием, будут плавать в воздухе.
Чтобы найти количество шаров, необходимых для поднятия человека, мы можем использовать принцип плавучести и закон Архимеда:
1. Найдем объем вытесненного гелием воздуха. Масса вытесненного гелием воздуха будет равна массе человека: 55 кг.
2. Используя плотность гелия, найдем объем вытесненного воздуха: объем = масса / плотность = 55 кг / 1,29 кг/м3 = 42,64 м3.
3. Теперь, зная объем одного шара, который составляет приблизительно 0,6 м3, мы можем найти количество шаров, необходимых для вытеснения такого объема: количество шаров = объем вытесненного воздуха / объем одного шара = 42,64 м3 / 0,6 м3 = 71,06 шаров.
Таким образом, для того чтобы поднять человека массой 55 кг, нам понадобится около 71 шар, заполненных гелием.
Пример использования: Сколько шаров, заполненных гелием и имеющих объем около 0,4 м3, потребуется, чтобы поднять человека массой 70 кг? При условии, что плотность воздуха составляет 1,29 кг/м3, а плотность гелия — 0,18 кг/м3.
Совет: Чтобы лучше понять закон Архимеда и принцип плавучести, рекомендуется ознакомиться с дополнительной информацией и провести дополнительные практические опыты с плаванием различных тел в жидкости или газе.
Упражнение: Сколько крупных шаров, заполненных воздухом и имеющих объем около 0,3 м3, потребуется, чтобы поднять человека массой 60 кг? При условии, что плотность воздуха составляет 1,29 кг/м3.