Question

氫氣球體積為1500米³，球殼和吊籃總重2500牛，已知氫氣的密度為0.09千克/米³，空氣密度為1.29千克/米³，通過計算判斷這個氣球能吊起重為10000牛的器材嗎？（g取10牛/千克）

Answer 1

【答案】分析：首先明確此題設計到的各個力：氫氣重力、球殼與吊籃重力、所吊重物、浮力，根據平衡力知識則有浮力大小等于氫氣重力、球殼與吊籃重力、所吊重物三者之和；再逐步解決所涉及的各個力，然后就可求出所吊重物的最大重力，再與題目中的10000N 器材做比較，最后就可做出判斷．
解答：解：氫氣的質量m_氫=ρ_氫V_氫=0.09kg/m³×1500m³=135kg；
氫氣的重力G_氫=m_氫g=135kg×10N/kg=1350N；
氫氣球所受浮力F_浮=ρ_空gV_排=1.29kg/m³×10N/kg×1500m³=19350N；
此氫氣球所吊重物的最大重力G_物=F_浮-G_氫-G_殼籃=19350N-1350N-2500N=15500N＞10000N；
故能吊起此物．
答：此氫氣球可以吊起重10000N的器材．
點評：此題考查知識較多．有重力的計算、浮力的計算、以及平衡力方面知識、密度的運用等，解題時要將以上各方面知識有機的結合起來，考慮知識要周全和細致．