【趣味物理题】气球

2021-07-30 15:07 作者:AoiSTZ23 0人读过 | 我要投稿

郑涛 (Tao Steven Zheng) 著

【问题】

空气的密度是 $1.29%20%5C%3B%20kg%2Fm%5E3$ ，氦气的密度是 $0.18%20%5C%3B%20kg%2Fm%5E3$ 。气球的质量是 $20%20%5C%3B%20kg%20$ 。一个气球需要多少氦气才能抬起一个 $%20180%20%5C%3B%20kg%20$ 的箱子？

【题解】

气球必须能够提升箱子、氦气和本质量。所以，浮力 $F_B$ 为

$F_B%20%3D%20%7Bm%7D_%7Btotal%7Dg$

$F_B%20%3D%20(%7Bm%7D_%7BHe%7D%20%2B%20180%20%2B%2020)g$

这里的浮力是 $F_B%20%3D%20%7B%5Crho%7D_%7BHe%7D%20Vg$ 和氢气重量是 $%7Bm%7D_%7BHe%7D%20%3D%20%7B%5Crho%7D_%7BHe%7D%20V$

$%7B%5Crho%7D_%7Bair%7D%20Vg%20%3D%20%5Cleft(%7B%5Crho%7D_%7BHe%7D%20V%20%2B%20200%20%5Cright)%20g%20$

$V%20%3D%20%5Cfrac%7B200%7D%7B%7B%5Crho%7D_%7Bair%7D%20-%20%7B%5Crho%7D_%7BHe%7D%7D%20$

$V%20%3D%20%5Cfrac%7B200%7D%7B1.29%20-%200.18%7D%20$

$V%20%3D%20180%20%5C%3B%20m%5E3$

标签：

【趣味物理题】气球

【问题】

【题解】