1) У которого из шаров будет большая подъемная сила при всех остальных равных условиях: у шара, заполненного водородом

1) Для ответа на этот вопрос необходимо использовать понятие Архимедовой силы, которая возникает, когда тело (шар) погружено в жидкость или газ. Эта сила направлена вверх и равна весу вытесненной жидкости или газа.

Рассмотрим сначала шар, заполненный водородом. Плотность водорода равна 0,09 кг/м3. Плотность воздуха, в котором находится шар, примерно равна 1,2 кг/м3. Таким образом, воздушная среда является более плотной, чем сам газ внутри шара, что означает, что шар с заполненным водородом будет иметь массу меньше, чем воздуха, который он вытесняет. В результате возникает подъемная сила, направленная вверх.

Теперь рассмотрим шар, заполненный гелием. Плотность гелия составляет 0,18 кг/м3. Таким образом, газ внутри шара имеет меньшую плотность, чем окружающая воздушная среда. В этом случае газ внутри шара будет иметь меньшую массу, чем воздух, который он вытесняет. Следовательно, возникает более сильная подъемная сила, направленная вверх.

Таким образом, у шара, заполненного гелием, будет больше подъемной силы при равных условиях, чем у шара, заполненного водородом.

2) Чтобы рассчитать минимальный объем подводной части резиновой лодки, необходимо учесть, что подъемная сила, создаваемая лодкой, должна быть равной весу рыболова.

Вес рыболова равен 500 Н, а плотность воды составляет 1000 кг/м3. Таким образом, подъемная сила, необходимая для удержания рыболова, будет равна весу рыболова.

Подъемная сила может быть рассчитана с использованием закона Архимеда:

\[ \text{Подъемная сила} = \text{плотность воды} \times g \times \text{объем вытесненной воды} \]

Где \( g \) - ускорение свободного падения (примерно равно 9,8 м/с2).

Так как мы ищем минимальный объем подводной части лодки, который необходим для удержания рыболова, то можем сказать, что объем вытесненной воды должен быть равен этому объему.

Следовательно, мы можем записать уравнение:

\( 500 \, \text{Н} = 1000 \, \text{кг/м}^3 \times 9,8 \, \text{м/с}^2 \times V \)

Раскроем скобки и решим это уравнение относительно \( V \):

\( V = \frac{500 \, \text{Н}}{1000 \, \text{кг/м}^3 \times 9,8 \, \text{м/с}^2} \)

Выполняя вычисления, получаем:

\( V \approx 0,051 \, \text{м}^3 \)

Таким образом, минимальный объем подводной части резиновой лодки должен быть примерно равен 0,051 м3.