Номер 9, страница 49, часть 2 - гдз по физике 7 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Глава IV. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Плавание тел. Параграф 21. Плавание тел - номер 9, страница 49.

Условие.

9. Каково соотношение между силой тяжести и силой Архимеда, действующими на плавающий в воздухе воздушный шар?

Решение.

Решение

На воздушный шар, который плавает в воздухе, действуют две основные силы в вертикальном направлении:

• Сила тяжести ($F_т$), направленная вертикально вниз. Она является суммарным весом оболочки шара, корзины, оборудования и газа внутри него.
• Сила Архимеда ($F_А$), также называемая выталкивающей силой, которая направлена вертикально вверх. Её величина равна весу воздуха, вытесненного объемом воздушного шара.

Условие, что воздушный шар "плавает", означает, что он находится в состоянии равновесия. Согласно первому закону Ньютона, тело находится в равновесии (то есть покоится или движется равномерно и прямолинейно), если векторная сумма всех действующих на него сил равна нулю.

Для воздушного шара это означает, что силы, действующие на него в вертикальном направлении, должны уравновешивать друг друга. Сила Архимеда, направленная вверх, должна быть равна по модулю силе тяжести, направленной вниз.

Математически это соотношение выражается формулой:

$F_А = F_т$

Таким образом, для плавающего в воздухе воздушного шара выталкивающая сила Архимеда в точности компенсирует его вес (силу тяжести).

Ответ: Сила тяжести, действующая на плавающий в воздухе воздушный шар, равна по величине силе Архимеда. Их соотношение выражается равенством $F_т = F_А$.