1) Воспользуемся формулой про подъёмную силу, именно по такой формуле мы найдем подъёмную силу дирижабля, наполненного водородом:
F(Под.) = F(Архим.) - P(Водорода) - подъёмная сила дирижабля (1)
2) Но нам не известен сила Архимеда (Выталкивающая сила), и вес водорода, но этом нам формулы. Для нахождения силы Архимеда (Выталкивающей силы), используется вот такая формула:
F(Архим.) = g×ρ(Воздуха)×V - сила Архимеда (Выталкивающая сила) (2)
А для нахождения веса дирижабля с водородом используется фот такая формула, именно по такой формуле мы найдем вес дирижабля:
P(Водорода) = g×m(Водорода) - веса дирижабля с водородом (3)
Теперь из формулы про веса дирижабля с водородом нам не известно масса водорода, воспользуемся формулой про массу вещества, именно по такой формуле мы найдем массу водорода:
m(Водорода) = ρ(Водорода)×V - масса водорода (4)
3) Теперь мы эти формулы складываем из (1), (2), (3), (4) мы получаем общую формулу именно при общей формулы мы найдем подъёмную силу дирижабля:
F(Под.) = F(Архим.) - P(Водорода) - подъёмная сила дирижабля (1)
F(Архим.) = g×ρ(Воздуха)×V - сила Архимеда (Выталкивающая сила) (2)
P(Водорода) = g×m(Водорода) - веса дирижабля с водородом (3)
Положение материальной точки в пространстве задается радиусвектором r
r = xi + yj + zk ,
где i, j, k – единичные векторы направлений; x, y, z- координаты точки.
Средняя скорость перемещения
v = r/t,
где r – вектор перемещения точки за интервал времени t.
Средняя скорость движения
v = s/t,
где s – путь, пройденный точкой за интервал времени t.
Мгновенная скорость материальной точки
v = dr/dt = vxi + vyj + vzk,
где vx = dx/dt , vy = dy/dt , vz = dz/dt - проекции вектора скорости на оси
координат.
Модуль вектора скорости
v v v v .
2
z
2
y
2
x
Среднее ускорение материальной точки
a = v/t,
где v - приращение вектора скорости материальной точки за интервал
времени t..
Мгновенное ускорение материальной точки
a = dv/dt = axi + ayj + azk,
где ax = d vx /dt , ay = d vy /dt , az = d vz
/dt - проекции вектора ускорения на
оси координат.
Проекции вектора ускорения на касательную и нормаль к траектории
a = dv/dt, an = v
2
/R,
где v – модуль вектора скорости точки; R – радиус кривизны
траектории в данной точке.
Модуль вектора ускорения
a = a a a a a .
2
n
2 2
z
2
y
2
x
Путь, пройденный точкой
t
0
s vdt ,
где v - модуль вектора скорости точки.
Угловая скорость и угловое ускорение абсолютно твердого тела
= d/dt, = d/dt,
где d - вектор угла поворота абсолютно твердого тела относительно оси
вращения (d, , - аксиальные векторы, направленные вдоль оси
вращения).
Связь между линейными и угловыми величинами при вращении
абсолютно твердого тела:
v = r, an =
2R, a = R,
где r - радиус-вектор рассматриваемой точки абсолютно твердого тела
относительно произвольной точки на оси вращения; R - расстояние от
оси вращения до этой точки.
А - 1
Радиус-вектор частицы изменяется по закону r(t) = t
2
i + 2tj – k.
Найти: 1) вектор скорости v; 2) вектор ускорения a; 3) модуль вектора
скорости v в момент времени t = 2 с; 4) путь, пройденный телом за
первые 10 с.
Решение
По определению:
1) вектор скорости v = dr /dt = 2ti + 2j;
2) вектор ускорения a = dv/dt = 2i.
3) Так как v = vxi + vyj, то модуль вектора скорости v=
2
y
2
vx v .
В нашем случае
vx
2t; vy
2
, поэтому, при t = 2 с,
v= v v (2t) (2) 2 5 4,46 м/ с.
2 2 2
y
2
x
4) По определению пути
2
1
t
t
s vdt
, где t1 =0, t2 = 10 c, а
v 2 t 1
2
,
тогда путь за первые 10 с
Дано:
V = 3220 м³
g = 9,8 Н/кг
ρ(Воздуха) = 1,29 кг/м³
ρ(Водорода) = 0,09 кг/м³
Найти:
F(под.) - ?
1) Воспользуемся формулой про подъёмную силу, именно по такой формуле мы найдем подъёмную силу дирижабля, наполненного водородом:
F(Под.) = F(Архим.) - P(Водорода) - подъёмная сила дирижабля (1)
2) Но нам не известен сила Архимеда (Выталкивающая сила), и вес водорода, но этом нам формулы. Для нахождения силы Архимеда (Выталкивающей силы), используется вот такая формула:
F(Архим.) = g×ρ(Воздуха)×V - сила Архимеда (Выталкивающая сила) (2)
А для нахождения веса дирижабля с водородом используется фот такая формула, именно по такой формуле мы найдем вес дирижабля:
P(Водорода) = g×m(Водорода) - веса дирижабля с водородом (3)
Теперь из формулы про веса дирижабля с водородом нам не известно масса водорода, воспользуемся формулой про массу вещества, именно по такой формуле мы найдем массу водорода:
m(Водорода) = ρ(Водорода)×V - масса водорода (4)
3) Теперь мы эти формулы складываем из (1), (2), (3), (4) мы получаем общую формулу именно при общей формулы мы найдем подъёмную силу дирижабля:
F(Под.) = F(Архим.) - P(Водорода) - подъёмная сила дирижабля (1)
F(Архим.) = g×ρ(Воздуха)×V - сила Архимеда (Выталкивающая сила) (2)
P(Водорода) = g×m(Водорода) - веса дирижабля с водородом (3)
m(Водорода) = ρ(Водорода)×V - масса водорода (4)
Следовательно мы получим:
F(Под.) = g×ρ(Воздуха)×V - g×ρ(Водорода)×V = g×V(ρ(Воздуха) - ρ(Водорода)) ⇒ F(Под.) = g×V(ρ(Воздуха) - ρ(Водорода)) - подъёмная сила дирижабля
F(Под.) = 9,8 Н/кг × 3220 м³ ×(1,29 кг/м³ - 0,09 кг/м³) = 9,8 Н/кг × 3220 м³ × 1,2 кг/м³ = 9,8 Н/кг × 3864 кг = 37867,2 Н = 37,8672 кН ≈ 37,87 кН
ответ: F(Под.) = 37,87 кН