Масса оболочки, гондолы, балласта и команды стратостата "СССР", совершившего в 1933 году подъем в стратосферу на высоту 19 км, была равна 2480 кг. Оболочка объемом 2500 м³ содержала перед стартом водород объемом около 2150 м³. С каким ускорением начал подниматься стратостат?



Согласно второму закону Ньютона ускорение зависит от действующей на тело силы и массы этого тела:

$a=\frac{F}{m}$           (0)

где F, m -  соответственно равнодействующая всех сил, действующих на тело и суммарная масса всех тел (указанных в условии), плюс масса водорода

Равнодействующую в нашем случае можно выразить так:

$F=F_A-mg$         (1)

где $F_A,\;g$ - соответственно выталкивающая сила Архимеда (у нас она -  подъемная сила) и ускорение земного тяготения (mg - дает нам силу земного притяжения)

Архимедова сила:             $F_A=\rho Vg$          (2) 

где $\rho,\;V$ - соответственно плотность воздуха, вытесненный объем воздуха, а это есть объем оболочки.

Плотность воздуха гуглим: р=1,225 кгм3   


Плотность водорода     0,08987 кгм3 

Масса водорода              $m_H=\rho_HV_H$           (3)

где  $\rho_H,\;V_H$  -  плотность водорода и объем водорода

С учетом  (1), (2), (3) и условия задачи выражение (0) приобретает вид:

$a=\frac{\rho Vg-(m_0+\rho_HV_H)g}{(m_0+\rho_HV_H)g}=\frac{\rho V-(m_0+\rho_HV_H)}{m_0+\rho_HV_H}$             (4)

где $m_0$  - суммарная масса оболочки, гондолы, балласта и команды стратостата

Итак, все данные для формулы (4)  у нас есть.  осталось подставить их в полученную формулу и вооружиться калькулятором. 

Успехов

Комментарии