Question

С некоторых пор воздушные шары стали заполнять гелием вместо водорода. Это намного уменьшило опасность взрыва. Но ведь гелий вдвое тяжелее водорода, значит, наполненные им воздушные шары для достижения одинаковой подъёмной силы должны быть вдвое больше, чем наполненные водородом. Правильно ли такое рассуждение? Найдите точное отношение величины подъемных сил для одинаковых воздушных шаров, наполненных гелием и водородом соответственно.

Answer 1

Если объемы одинаковые, то и силы Архимеда были бы одинаковыми (вытесняется один и тот же объем воздуха) 
F Архимеда = ρ воздуха* g * V
Просто подъемная сила гелиевого шара будет меньше подъемной силы водородного шара

F под = F архимеда - mo*g

mo - масса полезного груза + масса оболочки шара + МАССА ГАЗА =
= m+ρ*V

Но масса газа зависит от ПЛОТНОСТИ, то подъемная сила гелиевого шара будет меньше, чем водородного

Запишем формулу вычисления подъемной силы:

F под = F Архимеда - (m + ρV)*g  где ρ - плотность газа (водорода или гелия)