НЕСФ 2012, 8. клас — Задача 2. Балон – рекордьор

Национално есенно състезание по физика – Вършец, 10.11.2012 г. Тема за 8. клас · 10 ноември 2012 г. · 10 т.

Условие

газ	плътност, $\rho$ ($\mathrm{kg/m^3}$)
аргон	1,69
водород	0,09
въглероден диоксид	1,86
въздух	1,23
хелий	0,17

Таблица. Плътности на някои газове при нормално атмосферно налягане и температура 20 °C

а) В таблицата са дадени плътностите на някои газове при нормално атмосферно налягане и температура 20°C. С кои от тези газове може да бъде напълнен балон, за да се издигне нагоре? Дайте обяснение. [2 т.]

б) Сферичен балон е напълнен с 34 kg хелий, намиращ се при нормално атмосферно налягане и температура 20°C. Колко е обемът $V$ на балона? [3 т.]

в) Обвивката на балона е изработена от лек еластичен материал. Когато балонът се издига, обвивката му се разтяга и обемът му се увеличава. Обяснете защо е възможно това. Не би ли трябвало газът в балона да се свива заради по-ниската външна температура? [1 т.]

г) Обвивката може да се разтяга дотогава, докато диаметърът на балона стане с 20% по-голям от началния му диаметър. На графиката от фиг. 2 е дадена зависимостта на плътността $\rho$ на въздуха от надморската височината $h$. Като използвате данните от графиката, определете максималната височина $h_{\max}$, на която може да се издигне балонът. Масата на обвивката се пренебрегва. [4 т.]

Отговори

Решение

---

Оригинал в Архива: esenni_2012_8problems.pdf · официални решения: esenni_2012_8solutions.pdf