Kezdőlap


Feladat:	2446. fizika feladat	Korcsoport: 16-17	Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):	Mártonffy Zsuzsa
Füzet:	1990/szeptember, 277. oldal		PDF \| MathML
Témakör(ök):	Felhajtóerő, Izotermikus állapotváltozás (Boyle--Mariotte-törvény), Feladat
Hivatkozás(ok):	Feladatok: 1990/január: 2446. fizika feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

Feltételezzük, hogy
‐ a tartályban levő hélium hőmérséklete megegyezik a külső hőmérséklettel,
‐ elegendő ideig várunk, hogy a tartályból kiengedett hélium felvegye a környezet hőmérsékletét.
Igy a héliumot a tartályból a ballonba engedve az állapotváltozást izotermnek tekinthetjük:

\begin{matrix} p_{1} V_{1} = p_{k} \cdot V_{b}, \end{matrix}

ahol

p_{k}

a külső légnyomás,

10^{5}

Pa,

V_{1} = \frac{4}{3} R^{3} π

a tartály térfogata,

p_{1} = 10^{7}

Pa.
A felemelhető legnagyobb teher súlya a felhajtóerő és a hélium súlyának különbsége. (Elhanyagoljuk a ballon tömegét, térfogatát és a felemelendő teher térfogatát.)

\begin{matrix} G_{max} = ϱ_{levegő} \cdot V_{b} \cdot g - ϱ_{He} \cdot V_{b} \cdot g = (ϱ_{levegő} - ϱ_{He}) \cdot \frac{p_{1}}{p_{k}} \cdot \frac{4}{3} \cdot R^{3} π g . \end{matrix}

g = 10 {m/s}^{2}

-tel számolva, a ballon legfeljebb 37,2 N súlyú terhet képes felemelni.

Mártonffy Zsuzsa (Bp., Árpád Gimn., I. o. t.)