Почему воздушные шары плавают в воздухе? Благодаря тому, что закон Архимеда справедлив и для газов: на тело, находящееся в газе, действует выталкивающая сила, равная весу газа в объеме тела. Огромные размеры воздушных шаров объясняются малой плотностью воздуха. Но большого объема ещё не достаточно для того, чтобы воздушный шар поднимался вверх, надо, чтобы воздушный шар имел и достаточно малую массу.
Поэтому воздушные шары надо наполнять газом, имеющим меньшую плотность, чем окружающий воздух.
На большую высоту (десятки километров) может подняться только шар, наполненный водородом и гелием.
Толщина слоя керосина равна 32 мм
Объяснение:
S = 15 см² = 15·10⁻⁴ м² - площадь пластинки льда
h = 64 мм = 64·10⁻³ м - высота пластинки льда
ρ₁ = 900 кг/м³ - плотность льда
ρ₂ = 1000 кг/м³ - плотность воды
ρ₃ = 800 кг/м³ - плотность керосина
h₃ - ? - толщина слоя керосина
Сила тяжести пластинки льда
Р = ρ₁ · g · S · h
Архимедова сила, выталкивающая пластинку состоит из двух
F = F₂ + F₃
Архимедова сила, выталкивающая часть пластинки. находящейся в керосине F₃ = ρ₃ · g · S · h₃
Архимедова сила, выталкивающая часть пластинки. находящейся в воде F₂ = ρ₂ · g · S · (h - h₃)
F = ρ₃ · g · S · h₃ + ρ₂ · g · S · (h - h₃)
Сила F уравновешивает силу тяжести пластинки льда F = P
ρ₃ · g · S · h₃ + ρ₂ · g · S · (h - h₃) = ρ₁ · g · S · h
ρ₃ · h₃ + ρ₂ · (h - h₃) = ρ₁ · h
ρ₃ · h₃ + ρ₂ · h - ρ₂ · h₃ = ρ₁ · h
ρ₃ · h₃ - ρ₂ · h₃ = ρ₁ · h - ρ₂ · h
h₃ (ρ₃ · ρ₂) = h (ρ₁ - ρ₂)
h₃ = h (ρ₁ - ρ₂) : (ρ₃ · ρ₂)
h₃ = 0,064 · (900 - 1000) : (800 - 1000) = 0,032 (м) = 32 мм
