Корпус дирижабля оснащен вертикальным и горизонтальным рулями со стабилизаторами, что обеспечивает возможность посадки в любом направлении независимо от направления воздушного потока, объем от 2000 до 200000 м³. В настоящее время в качестве газа-носителя в основном используется гелий, несмотря на его относительно высокую стоимость и высокую проникающую способность. Ранее использовался жидкий водород (плотность воздуха 1,29 кг/м^3, плотность гелия 0,18 кг/м^3, ускорение свободного падения = 10 м/с.)
А) Определить массу гелия в дирижабле с помощью наименьший объем
Б) Когда дирижабль плавает, всплывал, назовите силы, действующие на него,
В) Рассчитайте выталкивающую силу, действующую на дирижабль минимального объема.
Г) если масса корзины и оболочки 1000 кг, рассчитайте максимальную массу груза, которую может нести этот дирижабль.​

Ответ:

А) Массу гелия в дирижабле можно определить с помощью наименьшего объема. Объем дирижабля можно рассчитать по формуле V = (4/3)πr^3, где r - радиус дирижабля. Плотность гелия равна 0,18 кг/м^3. Тогда массу гелия можно найти по формуле m = ρV, где ρ - плотность гелия. Подставляя значения, получим: m = 0,18 * (4/3)πr^3.

Б) Когда дирижабль плавает, на него действуют следующие силы:

Сила тяжести, направленная вниз;

Сила Архимеда, направленная вверх и равная весу вытесненного газа.

В) Выталкивающая сила, действующая на дирижабль минимального объема, равна весу вытесненного газа. По формуле Архимеда выталкивающая сила равна плотности газа, ускорению свободного падения и объему вытесненного газа: Fв = ρгV.

Г) Максимальную массу груза, которую может нести дирижабль, можно рассчитать, зная массу корзины и оболочки, а также объем дирижабля. Масса груза равна разности между грузоподъемностью дирижабля и массой корзины и оболочки. Грузоподъемность дирижабля равна разности между весом вытесненного газа и весом дирижабля. Вес вытесненного газа можно рассчитать по формуле Архимеда, а вес дирижабля - как сумму массы гелия и массы корзины и оболочки.