Номер 6, страница 58 - гдз по физике 8 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 2. Механические свойства жидкостей, газов и твёрдых тел. Параграф 14. Плавание судов. Воздухоплавание. Вопросы для самопроверки - номер 6, страница 58.

Условие.

6. Что называют подъёмной силой аэростата?

Решение.

6. Что называют подъёмной силой аэростата?

На аэростат, находящийся в атмосфере, действуют две основные вертикальные силы:

1. Выталкивающая сила (сила Архимеда), направленная вертикально вверх. Она возникает из-за разности давлений на нижнюю и верхнюю части оболочки аэростата и равна весу воздуха, вытесненного объёмом аэростата. Рассчитывается по формуле: $F_A = \rho_{возд} \cdot g \cdot V$, где $\rho_{возд}$ — плотность окружающего воздуха, $\text{g}$ — ускорение свободного падения, а $\text{V}$ — объём аэростата.

2. Сила тяжести, направленная вертикально вниз. Это суммарный вес самого аэростата, который складывается из веса газа, наполняющего его ($P_{газа}$), и веса его конструкции (оболочки, гондолы, оборудования и т.д.) ($P_{констр}$). Общая сила тяжести $P = P_{газа} + P_{констр}$.

Подъёмной силой аэростата называют результирующую (равнодействующую) этих двух сил, то есть их векторную сумму. Поскольку силы направлены в противоположные стороны, по модулю подъёмная сила $F_{под}$ равна разности между силой Архимеда и силой тяжести:

$F_{под} = F_A - P$

Именно эта сила заставляет аэростат подниматься, если она положительна ($F_A > P$), и определяет, какой максимальный вес полезного груза он может поднять.

Ответ: Подъёмной силой аэростата называют разность между выталкивающей силой (силой Архимеда), действующей на аэростат со стороны воздуха, и силой тяжести, действующей на аэростат (включая газ внутри, оболочку и оборудование).