初中物理竞赛:密度和质量
北京气象台每天四次放出气象探空气球,气球所载仪器及球皮的总质量为2.7kg,球内充满氢气,已知氢气的密度为0.09kg/m³,空气的密度为1.29kg/m³,为使这样的气球升空,球内所充氢气的体积至少应为多少m³?
题目如上,感觉这种题目没什么意思,不过没办法,第一次分享的物理竞赛题就这个吧。
想要让气球升空,只要浮力大于气球的总重力即可,
也就是ρ空气gV≥mg+ρ氢气gV,
即ρ空气V≥m+ρ氢气V
ρ空气V-ρ氢气V≥m
(ρ空气-ρ氢气)V≥m
所以V≥m/(ρ空气-ρ氢气)
所以总结一下就是氢气和空气产生的密度差与体积乘积≥气球的质量即可,
那么密度差可知为1.2kg/m³,
气球质量为2.7kg,
那么体积可以求得v=m/△ρ=2.25m³
题目没什么难度,相信大多数同学都会解。