Чтобы осуществить поднятие воздушного шара в воздухе, необходимо учесть, что архимедова сила, действующая

Когда мы рассматриваем подъем воздушных шаров в воздухе, мы должны учитывать закон Архимеда, который гласит, что тело, погруженное в жидкость или газ, испытывает воздействие вида силы, равной весу вытесненной им жидкости или газа. В нашем случае, шар, находящийся в атмосфере, оказывается под действием архимедовой силы.

Архимедова сила \(F_{\text{Арх}}\) равна разнице между весом вытесненного шаром воздуха и его собственного веса. Если шар легче воздуха, он будет испытывать воздействие восходящей архимедовой силы, которая будет преобладать над силой тяжести, и шар будет подниматься в воздухе.

Однако, как упомянуто в задаче, по мере подъема шара уменьшается плотность воздуха. Поскольку архимедова сила зависит от плотности среды, в которой находится шар, с увеличением высоты шар будет ощущать все меньшую архимедову силу.

Чтобы продолжить подъем шара, необходимо уменьшить его массу. Это можно сделать путем сброса некоторого количества материала из шара. При этом будет уменьшена как масса, так и объем газа внутри шара. Уменьшение связанной массы газа в шаре приведет к снижению плотности шара, что позволит ему продолжать двигаться вверх.

Таким образом, учитывая изменение плотности окружающего воздуха и массы шара, а также закон Архимеда, подъем воздушного шара в воздухе возможен путем уменьшения его массы, что достигается сбросом части вещества, обладающего массой, чтобы уменьшить массу (и объем) газа в шаре. При этом архимедова сила будет преобладать над силой тяжести, и шар будет подниматься в воздухе.