1. Какова подъемная сила шарика, который заполнен водородом и имеет объем 4 дм3 и вес 0,04 Н? 2. Какова выталкивающая

Хорошо, давайте посчитаем подъемную силу шарика.

1. Подъемная сила шарика можно найти, используя принцип Архимеда. Согласно этому принципу, подъемная сила, действующая на погруженное в жидкость тело, равна весу жидкости, вытесненной этим телом.

Для нахождения подъемной силы нам необходимо знать массу вытесненной жидкости (в данном случае водорода) и ускорение свободного падения.

Масса вытесненной жидкости равна объему водорода, который, согласно условию, составляет 4 дм3. Обратите внимание, что 1 дм3 = 1 литр = 0,001 м3.

Ускорение свободного падения у нас обычно равно 9,8 м/с2.

Теперь мы можем найти подъемную силу с помощью формулы:
\[F_{\text{{подъемная}}} = m \cdot g\]
где \(m\) - масса вытесненной жидкости, \(g\) - ускорение свободного падения.

Пользуясь формулой:
\[m = V \cdot \rho\]
где \(V\) - объем водорода, \(\rho\) - плотность водорода, которая равна приблизительно 0,09 кг/м3, мы можем выразить \(m\) как \(0,004 \, \text{{м3}} \cdot 0,09 \, \text{{кг/м3}} = 0,00036 \, \text{{кг}}\).

Также мы знаем, что \(g = 9,8 \, \text{{м/с2}}\).

Подставляя известные значения в формулу, получим:
\[F_{\text{{подъемная}}} = 0,00036 \, \text{{кг}} \cdot 9,8 \, \text{{м/с2}} = 0,003528 \, \text{{Н}}\]

Ответ: подъемная сила шарика, заполненного водородом объемом 4 дм3 и весом 0,04 Н, равна 0,003528 Н.

2. Теперь посчитаем выталкивающую силу нашего шар-зонда.

Выталкивающая сила равна весу вытесненной воздухом жидкости. В данном случае, воздух вытесняется водородом.

Масса вытесненной воздухом жидкости равна массе воздуха, равной объему водорода.
Масса вытесненной воздухом жидкости равна объему водорода, который составляет 8 м3, умноженный на плотность воздуха. Плотность воздуха при нормальных условиях примерно равна 1,2 кг/м3.

Таким образом, масса вытесненной воздухом жидкости равна \(8 \, \text{{м3}} \cdot 1,2 \, \text{{кг/м3}} = 9,6 \, \text{{кг}}\).

Теперь мы можем найти выталкивающую силу с помощью формулы:
\[F_{\text{{выталкивающая}}} = m \cdot g\]

Подставляя известные значения, получим:
\[F_{\text{{выталкивающая}}} = 9,6 \, \text{{кг}} \cdot 9,8 \, \text{{м/с2}} = 94,08 \, \text{{Н}}\]

Ответ: выталкивающая сила нашего шар-зонда, заполненного водородом объемом 8 м3 и оболочкой массой 0,8 кг, равна 94,08 Н.

3. Для нахождения подъемной силы шар-зонда необходимо вычесть его вес из выталкивающей силы.
Подъемная сила равна выталкивающей силе минус вес:

\[F_{\text{{подъемная}}} = F_{\text{{выталкивающая}}} - F_{\text{{вес}}}.\]

Подставляем известные значения:

\[F_{\text{{подъемная}}} = 94,08 \, \text{{Н}} - 0,8 \, \text{{кг}} \cdot 9,8 \, \text{{м/с2}} = 94,08 \, \text{{Н}} - 7,84 \, \text{{Н}} = 86,24 \, \text{{Н}}.\]

Ответ: подъемная сила нашего шар-зонда, заполненного водородом объемом 8 м3 и имеющего оболочку массой 0,8 кг, равна 86,24 Н.