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.
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
Отправить комментарий
Здесь вы можете оставить ваш комментарий.