Question

氢气球体积为1500m³，载重为1.75×10³N，漂浮在空气中，已知空气密度为1.29kg/m³，氢气的密度为0.09kg/m³，那么氢气球在空气中受的浮力为多少牛？氢气球球壳重多少牛？（物体的体积可以忽略不计，g取10N/kg）

Answer 1

解：空气对氢气球的浮力：
F_浮=ρ_空气gV_排=ρ_空气gV=1.29kg/m³×10N/kg×1500m³=19350N；
氢气重：
G_氢气=mg=ρ_氢Vg=0.09kg/m³×1500m³×10N/kg=1350N；
∵漂浮在空气中，
∴F_浮=G_氢气+G_物+G_壳，
即：19350N=1350N+1750N+G_壳，
∴G_壳=16250N．
答：氢气球在空气中受的浮力为19350N，氢气球球壳重为16250N．
分析：已知氢气球的体积，根据浮力公式F_浮=ρgV_排可求空气对它的浮力；
根据力的合成，氢气球受到空气的浮力等于物体重、氢气重和氢气球球壳重的和，知道载重量，求出氢气重，从而求出氢气球球壳重．
点评：本题考查了重力的计算、浮力的计算、力的合成，能对气球做出正确的受力分析得出F_浮=G_氢气+G_物+G_壳是本题的关键