问题详情:
如图是检修员对世界最大的*电天文望远镜——“*天眼”进行体检的情景。他们用一个氦气球,将检修员对反*面板的压力减小到面板能够承受的范围之内。已知氦气球(包括球内氦气)连同吊索等配件的总质量为180kg,体积为200m³;反*面板能承受的最大压力为120N,求:(g=10N/kg)
(1)氦气球受到的浮力是多大?(空气的密度ρ空气=1.29kg/m³)
(2)若检修员需要携带20kg的检修装备,则检修员的质量必须在多少千克范围内,才能开展工作?
【回答】
(1)2580N;(2)58~70kg
【解析】
(1)阿基米德原理适用于液体与气体,由题意可知,氦气球在空气中受到的浮力为
(2)由题意可知,检修员需站在反*面板上才能开展工作,故其重量不能太大也不能太小,氦气球、人与检修装备组成的整体站在反*面板上,在竖直方向上,重力与浮力、支撑力三力平衡,则
即
故当反*面板支撑力为零时,检修员的重量最小,此时
当反*面板达到最大值时,检修员的重量也达到最大,此时
故检修员的质量应控制在58~70kg之间。
(1)氦气球受到的浮力是2580N;
(2)检修员的质量必须在58~70kg范围内。
知识点:阿基米德原理
题型:计算题