Номер 10, страница 87 - гдз по физике 7 класс тесты Чеботарева

Глава 3. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов (часть 2). Плавание судов. Воздухоплавание - номер 10, страница 87.

Решение.

10. Решение

На летательный аппарат, такой как шар или аэростат, в воздухе действуют две основные силы в вертикальном направлении.

Первая сила – это выталкивающая сила (или сила Архимеда) $F_A$, направленная вверх. По закону Архимеда, она равна весу воздуха, который был вытеснен объёмом аппарата. Математически это выражается формулой: $F_A = \rho_{возд} \cdot g \cdot V$, где $\rho_{возд}$ – плотность окружающего воздуха, $\text{g}$ – ускорение свободного падения, а $\text{V}$ – объём аппарата.

Вторая сила – это общая сила тяжести $P_{общ}$, направленная вниз. Эта сила является суммой веса газа внутри оболочки ($P_{газа}$) и веса конструкции аппарата вместе с полезным грузом. Вес газа, в свою очередь, равен $P_{газа} = \rho_{газа} \cdot g \cdot V$, где $\rho_{газа}$ – плотность газа внутри оболочки (например, гелия или нагретого воздуха).

Подъёмной силой в аэростатике называют силу, которая обеспечивает подъём конструкции аппарата и полезного груза. Она определяется как разность между создаваемой объёмом аппарата выталкивающей силой и силой тяжести, действующей на газ внутри оболочки. То есть, это та часть выталкивающей силы, которая "остаётся" после того, как скомпенсирован вес самого газа.

Формула подъёмной силы: $F_{подъёмная} = F_A - P_{газа}$.

Проанализируем предложенные варианты ответа:

1) архимедовой силе: неверно. Это полная выталкивающая сила, часть которой расходуется на удержание в воздухе самого газа.

2) весу газа в оболочке аппарата: неверно. Это сила, направленная вниз, которая уменьшает подъёмную силу.

3) разности выталкивающей силы и веса газа: верно. Это соответствует определению подъёмной силы аэростата.

4) сумме архимедовой силы и веса газа: неверно. Сложение этих сил не имеет физического смысла, так как они направлены в противоположные стороны.

Ответ: 3) разности выталкивающей силы и веса газа.