Question

一个充氦气的飞艇如图所示，体积为1.5×10⁵m³，空气的密度为1.29kg/m³，氦气的密度为0.18kg/m³，（取g=10N/kg）
求：
（1）飞艇在空气中受到的浮力是多少？
（2）飞艇最多可以搭载多重的物体？

Answer 1

解：（1）由阿基米德原理知，飞艇在空气中所受浮力为：
F_浮=ρ_空气gV_排=1.29kg/m³×1.5×10⁵m³×10N/kg=1.935×10⁶N；
（2）设飞艇最多可载物重为G_物，由力的平衡知识可得：
F_浮=G_艇+G_物
G_物=F_浮-G_艇=F_浮-ρ_氮V_艇g=1.935×10⁶N-0.18kg/m³×1.5×10⁵m³×10N/kg=1.665×10⁶N．
答：（1）飞艇在空气中受到的浮力是1.935×10⁶N；
（2）飞艇最多可以搭载物体的重力为1.665×10⁶N．
分析：（1）根据阿基米德原理F_浮=ρ_空气gV_排，计算即可；
（2）浮力减去飞艇的重，就是所求货物的重．
点评：此题考查学生对浮力大小计算的理解和掌握，注意阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于气体．