9. Аэростат объемом 4000 м³ наполнен гелием. Вес конструкции, оборудования и экипажа 30 кН. Гелий полностью заполняет баллоны на высоте, где плотность воздуха 1,2 кг/м Определите полезную грузоподъемность аэростата.

Ответ: 18 кН

1. Шаг 1: Расчет архимедовой силы

   Объем аэростата: V = 4000 м³

   Плотность воздуха: ρ_возд = 1.2 кг/м³

   Ускорение свободного падения: g = 9.8 м/с²

   Архимедова сила: F_a = ρ_возд * V * g = 1.2 кг/м³ * 4000 м³ * 9.8 м/с² = 47040 Н = 47.04 кН

2. Шаг 2: Расчет веса гелия

   Плотность гелия: ρ_гелия = 0.18 кг/м³ (при нормальных условиях)

   Вес гелия: P_гелия = ρ_гелия * V * g = 0.18 кг/м³ * 4000 м³ * 9.8 м/с² = 7056 Н = 7.056 кН

3. Шаг 3: Расчет общей грузоподъемности

   Вес конструкции: P_констр = 30 кН

   Общая грузоподъемность: Грузоподъемность = F_a - P_гелия - P_констр = 47.04 кН - 7.056 кН - 30 кН = 9.984 кН ≈ 9.98 кН

Ответ: 9.98 кН