红楼梦写了几年:测量一个氢气球的体积

来源:百度文库 编辑:高校问答 时间:2024/04/20 13:41:36
为了测量一个氢气球的体积,某同学用测力计竖直拉住被测的气球,静止后测力计的示数为3.8N,再用测力计侧的另一个相同的气球球壳的示数为 1.2N 1.问该氢气球的体积(空气密度;1.29kg/m3 , 氢气密度:0.09kg/m3) 2.这样结果会偏大还是偏小,为什么————

测量氢气球时由于气球向上漂,所以拉力向下,其大小等于氢气球所受浮力与其重力的差值(而非楼上所认为的求和),即:
T=F浮-G=ρ空gV-G=3.8N,
由于球壳重1.2N,所以G=1.2+ρ氢gV,代入上式,得:
ρ空gV-1.2-ρ氢gV=3.8N,
因为“空气密度1.29kg/m^3,氢气密度0.09kg/m^3”,
所以可求得V=5/12m^3。

用测力计时,气球受重力即1.2N,浮力=空气密度×g×气球体积,测力计拉力3.8N,三力的合力为零。由此即可得到气球体积。
(1.2+3.8)/1.29/9.8=0.396m3
这种方法忽略了氢气自身的重量,所以结果应该是偏小的。