Каков должен быть объем воздушного шарика, наполненного гелием, чтобы поднять с поверхности земли брусок массой

Хорошо, для решения этой задачи, нам понадобятся некоторые законы физики и формулы. Одно из ключевых понятий, которое нам нужно знать, - это архимедова сила. Архимедова сила основана на законе Архимеда, который гласит, что тело, погруженное в жидкость или газ, испытывает силу, направленную вверх и равную весу вытесненной среды.

В нашем случае, брусок имеет массу 0.1 кг. Мы хотим найти объем воздушного шарика, наполненного гелием, необходимый для поднятия этого бруска. Для этого нам нужно вычислить объем гелия, необходимый для создания архимедовой силы, которая превышает вес бруска.

Давайте вначале найдем вес бруска. Вес вычисляется умножением массы на ускорение свободного падения \(g\), которое равно примерно 9.8 м/с^2:

\[Вес = Масса \times g\]

\[Вес = 0.1 \,кг \times 9.8 \,м/с^2 = 0.98 \,Н\]

Теперь, чтобы найти объем гелия, необходимый для создания архимедовой силы, равной весу бруска, мы можем использовать следующую формулу:

\[Архимедова \,сила = Вес \,вытесненной \,среды\]

\[Архимедова \,сила = Плотность \,гелия \times g \times V\]

где \(V\) - искомый объем гелия.

Мы знаем, что плотность гелия составляет 0.18 кг/м^3,и плотность воздуха - 1.29 кг/м^3. Таким образом, у нас есть:

\[0.98 \,Н = 0.18 \,кг/м^3 \times 9.8 \,м/с^2 \times V\]

Давайте рассчитаем \(V\):

\[V = \frac{0.98 \,Н}{0.18 \,кг/м^3 \times 9.8 \,м/с^2} \approx 0.586 \, м^3\]

Итак, объем воздушного шарика, наполненного гелием, чтобы поднять брусок массой 0.1 кг с поверхности земли, составляет примерно 0.586 м^3.

Пожалуйста, не стесняйтесь задавать вопросы, если что-то непонятно!