Какие силы действуют на шарик, который держит Алмагуль на нити и наполнен водородом? При каком условии шарик остаётся

Когда Алмагуль держит шарик на нити и наполняет его водородом, на шарик действуют две силы: сила тяжести и сила Архимеда.

1. Сила тяжести - это сила, которая тянет объект вниз, в направлении земли. На шарик, даже с наполненным водородом, также действует сила тяжести. Эта сила зависит от массы шарика и силы тяжести (g), которая приближенно равна 9,8 м/с² на поверхности Земли.

2. Сила Архимеда - это сила, действующая на тело, погруженное в жидкость или газ. Когда шарик наполнен водородом, воздух в шарике оказывает на него давление. Сила Архимеда направлена вверх и равна весу объема вытесненного вещества (в данном случае воздуха). Сила Архимеда зависит от плотности водорода, объема шарика и ускорения свободного падения.

Если сила тяжести и сила Архимеда равны друг другу, то шарик остается неподвижным. Это условие называется условием равновесия. Формула для этого равенства выглядит следующим образом:

\[ F_{\text{тяжести}} = F_{\text{Архимеда}} \]

Где \( F_{\text{тяжести}} = m \cdot g \) - сила тяжести и \( F_{\text{Архимеда}} = \rho_{\text{водорода}} \cdot V_{\text{шарика}} \cdot g \) - сила Архимеда.

Если нить, удерживающая шарик, отпускается, то шарик начнет подниматься вверх из-за силы Архимеда. Если сила Архимеда становится больше силы тяжести, то шарик ускоряется вверх. Однако, если сила тяжести превышает силу Архимеда, то шарик будет двигаться вниз. Скорость зависит от разности между этими силами и определяется законами движения тела в гравитационном поле и законами аэродинамики.

Надеюсь, объяснение было понятным и информативным для школьника. Если у вас возникнут дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать!