На сколько изменится выталкивающая сила воздействия со стороны окружающего газа на тело, если в помещении

На сколько изменится выталкивающая сила воздействия со стороны окружающего газа на тело, если в помещении, где проводится измерение, заменить воздух на гелий, плотность которого составляет 7 раз меньше, чем у воздуха? варианты ответов: сила уменьшится в 3,5 раза. сила уменьшится в 7 раз. сила не изменится. сила увеличится в 3,5 раза. сила увеличится в 7 раз.
Arina_3674

Arina_3674

Мы можем использовать закон Архимеда, чтобы найти изменение в выталкивающей силе на тело при замене воздуха на гелий. Закон Архимеда гласит, что выталкивающая сила \(F_b\) на вещество, погруженное в жидкость или газ, равна весу вытесненной им жидкости или газа.

Известно, что плотность гелия составляет 7 раз меньше, чем плотность воздуха. Плотность определяется формулой, где плотность равна массе \(m\) деленной на объем \(V\): \(\rho = \frac{m}{V}\).

Таким образом, если плотность гелия в 7 раз меньше плотности воздуха, то масса гелия тоже будет в 7 раз меньше массы воздуха, при одинаковом объеме. Изменение массы будет пропорциональным изменению плотности.

Выталкивающая сила \(F\) в данном случае зависит от плотности \(p\) и объема тела \(V\). Учитывая, что формула плотности газа в нашем случае равна \(p_{воздуха} = 7 \cdot p_{гелия}\), получаем:

\[
F_{воздуха} = m_{воздуха} \cdot g = p_{воздуха} \cdot V \cdot g
\]

\[
F_{гелия} = m_{гелия} \cdot g = p_{гелия} \cdot V \cdot g
\]

где \(g\) - ускорение свободного падения.

Подставив значение \(p_{гелия}\), получаем:

\[
F_{гелия} = \frac{1}{7} \cdot p_{воздуха} \cdot V \cdot g
\]

Из этого следует, что выталкивающая сила при замене воздуха на гелий будет составлять \(\frac{1}{7}\) от выталкивающей силы при действии воздуха на тело. Таким образом, сила уменьшится в 7 раз.

Верный ответ: сила уменьшится в 7 раз.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello