11. Груз какой массы сможет поднять воздушный шар объёмом 40 м³, наполненный водородом, если масса его оболочки 5 кг?

Дано: \(V_{шара}\) = 40 м³ \(m_{оболочки}\) = 5 кг \(\rho_{водорода}\) = 0.09 кг/м³ (при нормальных условиях) \(\rho_{воздуха}\) = 1.29 кг/м³ (при нормальных условиях) Решение: 1. Определим массу водорода, наполняющего шар: \(m_{водорода} = \rho_{водорода} * V_{шара} = 0.09 кг/м³ * 40 м³ = 3.6 кг\) 2. Определим общую массу шара с водородом и оболочкой: \(m_{общая} = m_{оболочки} + m_{водорода} = 5 кг + 3.6 кг = 8.6 кг\) 3. Определим выталкивающую силу (силу Архимеда), действующую на шар в воздухе: \(F_{Арх} = \rho_{воздуха} * V_{шара} * g = 1.29 кг/м³ * 40 м³ * g\) Примем g = 9.8 м/с² (можно округлить до 10 для упрощения, но я буду использовать 9.8 для точности) \(F_{Арх} = 1.29 кг/м³ * 40 м³ * 9.8 м/с² = 505.92 Н\) 4. Определим вес шара (силу тяжести, действующую на шар): \(P_{шара} = m_{общая} * g = 8.6 кг * 9.8 м/с² = 84.28 Н\) 5. Определим подъемную силу шара (разницу между выталкивающей силой и весом шара): \(F_{подъемная} = F_{Арх} - P_{шара} = 505.92 Н - 84.28 Н = 421.64 Н\) 6. Определим массу груза, который может поднять шар (вес груза должен быть равен подъемной силе): \(m_{груза} = \frac{F_{подъемная}}{g} = \frac{421.64 Н}{9.8 м/с²} = 43.02 кг\) Ответ: Шар может поднять груз массой **43.02 кг**.