Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Для того чтобы совершить воздушный полёт, бесстрашный изобретатель, масса которого 60 кг, решил использовать воздушные
шары, наполненные гелием. Какое минимальное количество шаров необходимо, чтобы изобретатель смог подняться в воздух, если
каждый шар можно надувать гелием при нормальном атмосферном давлении до объема в 15 л? Температура окружающего воздуха
равна 
. Массой оболочек шаров и их упругостью, а также силой Архимеда, действующей на изобретателя,
пренебречь.
Сила тяжести, действующая на систему, уравновешивается силой Архимеда.
Рассмотрим предельный случай, когда изобретатель на воздушных шарах вот-вот оторвется от поверхности земли, и запишем второй
закон Ньютона для данной системы:
где 
— масса мальчика, 
— масса гелия в одном шарике, 
— количество шаров, 
— ускорение свободного
падения.
Спроецируем второй закон Ньютона на вертикальную ось, направленную вверх:
Сила Архимеда равна:
где 
— плотность воздуха, 
— объем одного шарика.
Подставим (2) в (1):
Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона для воздуха:
где 
— атмосферное давление, 
— объем, занимаемый воздухом, 
— 
— масса воздуха, 
— универсальная газовая
постоянная, 
— абсолютная температура воздуха.
Плотность воздуха равна:
Подставим (5) в (4) и выразим плотность воздуха:
Найдем массу гелия в одном шарике из уравнения Менделеева-Клапейрона:
где 
— масса гелия, 
— молярная масса гелия.
Подставим (6), (7) в (3) и выразим количество шариков:
Специальные программы
Программа
лояльности v2.0
Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!
Крути рулетку
и выигрывай призы!
Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.
Бесплатное обучение
в Школково
Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.
Налоговые вычеты
Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».
Специальное предложение
для учителей
Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!
Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ
Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!
