Номер 2, страница 71, часть 1 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

2. Как изменяется сила Архимеда по мере поднятия воздушного шара вверх?

2. Сила Архимеда, действующая на тело, погруженное в жидкость или газ, определяется по формуле:

$F_A = \rho_{ср} \cdot g \cdot V_{т}$

где $F_A$ – сила Архимеда (выталкивающая сила), $\rho_{ср}$ – плотность среды (в данном случае, окружающего воздуха), $\text{g}$ – ускорение свободного падения, а $V_{т}$ – объем погруженного тела (в данном случае, объем воздушного шара).

При подъеме воздушного шара вверх происходит следующее:

1. Объем шара $V_{т}$ можно считать постоянным. Хотя оболочка шара и может немного расширяться из-за уменьшения внешнего давления, для анализа основной зависимости этим фактором можно пренебречь.

2. Ускорение свободного падения $\text{g}$ с высотой уменьшается, но это изменение настолько незначительно на тех высотах, на которые поднимаются воздушные шары, что его также можно считать постоянным.

3. Плотность окружающего воздуха $\rho_{ср}$ является ключевым изменяющимся параметром. С увеличением высоты атмосфера становится более разреженной, то есть плотность воздуха уменьшается. Это основной эффект, влияющий на силу Архимеда.

Поскольку сила Архимеда $F_A$ прямо пропорциональна плотности окружающего воздуха $\rho_{ср}$, а плотность воздуха с высотой уменьшается, то и выталкивающая сила, действующая на шар, также будет уменьшаться по мере его подъема.

Ответ: По мере поднятия воздушного шара вверх сила Архимеда, действующая на него, уменьшается.