Груз с каким весом способен поднять воздушный шар, наполненный водородом объёмом 15 м³? Плотность водорода - 0,09кг/м³,

V = 15 м³.

g = 9,8 м/с².

ρв = 0,09 кг/м³.

ρ = 1,29 кг/м³.

P - ?

mг - ?

На шар, который наполненный водородом, действует 2 силы: сила тяжести m *g, направленная вертикально вниз, и выталкивающая сила Архимеда Fарх, направленная вертикально вверх.

P = Fарх - m *g. 

m = V *ρв.

Выталкивающая сила Архимеда Fарх определяется формулой: Fарх = ρ *g* V.  Где ρ - плотность газа, в которое погружено тело, g - ускорение свободного падения, V - объем погруженной части тела.

P = ρ *g* V - V *ρв *g = (ρ - ρв)V *g.

P = ( 1,29 кг/м³ - 0,09 кг/м³) *15 м³ *9,8 м/с² = 176,4 Н.

P = mг *g.

mг = P /g.

mг = 176,4 Н /9,8 м/с² = 18 кг.

Ответ: шар может поднять тело весом P = 176,4 Н или массой mг = 18 кг.