ЕГЭ и ОГЭ
Главная

Источник задания: Решение 3564. ЕГЭ 2017. Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов.

Задание 29. Газонепроницаемая оболочка воздушного шара заполнена гелием массой 100 кг. Он может удерживать груз массой 225 кг в воздухе на высоте, где температура воздуха 17 °С, а давление 10^5 Па. Какова масса оболочки шара? Оболочка шара не оказывает сопротивления изменению объёма шара, объём груза пренебрежимо мал по сравнению с объёмом шара.

Решение.

Шар с грузом удерживается в равновесии при условии, что сумма сил, действующих на него, равна нулю: , где M и  — массы оболочки шара и груза,  — масса гелия, a  — сила Архимеда, действующая на шар. Из условия равновесия следует: .

Давление гелия p и его температура T равны давлению и температуре окружающего воздуха. Следовательно, согласно уравнению Клапейрона — Менделеева

,

где  — молярная масса гелия,  — средняя молярная масса воздуха, V — объём шара. Отсюда:

; ;

Ответ: M = 400 кг.

Другие задания:

Темы раздела

Для наших пользователей досутпны следующие материалы: