Question

Аэростатный зонд межпланетной станции «Вега-2», изучавший в 1982 году атмосферу Венеры, свободно парил на высоте 53 — 55 км над поверхностью планеты. Аэростат представлял собой сферическую оболочку объёмом 20,6 м3, наполненную гелием (общая масса гелия и оболочки составляла примерно 14,2 кг), к которой крепилась гондола с научной аппаратурой массой 6,7кг. Оцените плотность атмосферы Венеры на высоте работы зонда.

Answer 1

Архимедова сила, действовавшая на зонд, вычисляется по формуле FA=ρ⋅g⋅V, где ρ — искомая плотность атмосферы, g — ускорение свободного падения на Венере, а V — объём газа, вытесненный аэростатом. Приравнивая силу Архимеда к силе тяготения, действовавшей на зонд (ведь по условию зонд парил свободно, не падал и не взлетал), получаем:
ρ⋅g⋅V=m⋅g, где m — масса зонда, которая складывается из массы оболочки с гелием и массы гондолы с аппаратурой.
Следовательно, ρ=mV. Подставляя численные значения, получаем плотность 1,01кг/м3.