Пожалуйста, помогите определить силу поддержания воздушного судна, вмещающего 1200 м3 водорода, при условии, что масса

Для определения силы поддержания воздушного судна нам необходимо использовать закон Архимеда, который гласит, что величина поддерживающей силы равна весу выталкиваемой воздухом воды или газа.

Сначала рассчитаем массу воздуха, выталкиваемого воздушным судном. Запишем данную формулу:

\[ m = V \times \rho \]

где \( m \) - масса воздуха, \( V \) - объем воздушного судна, а \( \rho \) - плотность водорода.

Для рассчета плотности водорода можно воспользоваться формулой:

\[ \rho = \frac{{m_{\text{{водорода}}}}}{{V_{\text{{водорода}}}}} \]

где \( m_{\text{{водорода}}} \) - масса водорода, а \( V_{\text{{водорода}}} \) - объем водорода.

Из условия задачи известно, что объем водорода равен 1200 м3, а масса оболочки и гондолы составляет 480 кг. Допустим, что плотность водорода при стандартных условиях составляет 0.09 кг/м3.

Теперь можем рассчитать массу водорода:

\[ m_{\text{{водорода}}} = V_{\text{{водорода}}} \times \rho = 1200 \times 0.09 = 108 \text{{ кг}} \]

Теперь, когда у нас есть масса воздуха и масса оболочки судна, можем рассчитать силу поддержания. Запишем формулу:

\[ F = ( m_{\text{{водорода}}} + m_{\text{{оболочки}}} ) \times g \]

где \( F \) - сила поддержания, \( m_{\text{{оболочки}}} \) - масса оболочки судна, а \( g \) - ускорение свободного падения (приближенно равно 9.8 м/с2).

Подставим известные значения:

\[ F = ( 108 + 480 ) \times 9.8 = 5856 + 4704 = 10560 \text{{ Н}} \]

Таким образом, сила поддержания воздушного судна составляет 10560 Ньютонов. Эта сила будет направлена вверх, против действующей силы тяжести, и позволяет судну подниматься в воздухе.