Какова величина архимедовой силы, которая воздействует на воздушный шар объемом 100 м3, наполненный водородом

Чтобы найти величину архимедовой силы, сначала нам нужно знать плотность воздуха на данной высоте и плотность водорода. Плотность воздуха колеблется в зависимости от высоты, поэтому мы будем использовать среднее значение плотности воздуха на данной высоте.

На небольших высотах плотность воздуха изменяется незначительно, поэтому взяв среднюю плотность воздуха на уровне моря, получим значение приближенно равное 1.225 кг/м³.

Плотность водорода равна 0.0899 кг/м³.

Теперь, когда у нас есть плотности, мы можем найти архимедову силу, используя следующую формулу:

\[ F_{\text{арх}} = (\text{Плотность воздуха} - \text{Плотность водорода}) \times g \times V \]

где:

\( F_{\text{арх}} \) - архимедова сила,
Плотность воздуха - плотность воздуха на заданной высоте,
Плотность водорода - плотность водорода,
g - ускорение свободного падения, которое на Земле примерно равно 9.8 м/с²,
V - объем воздушного шара.

Подставляя значения, получаем:

\[ F_{\text{арх}} = (1.225 \, \text{кг/м³} - 0.0899 \, \text{кг/м³}) \times 9.8 \, \text{м/с²} \times 100 \, \text{м³} \]

Выполняя несложные вычисления, получим:

\[ F_{\text{арх}} = 1.135 \, \text{кг/м³} \times 9.8 \, \text{м/с²} \times 100 \, \text{м³} \]

\[ F_{\text{арх}} = 11123 \, \text{Н} \]

Таким образом, величина архимедовой силы, действующей на воздушный шар объемом 100 м³, наполненный водородом и находящийся на небольшой высоте, составляет 11123 Ньютонов.