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众所周知,氢气是最轻的气体,但并不知道怎样计算一个氢气球能带起多重的物体,也就是说一个氢气球升力到底有多大。
氢气比同体积的空气轻,在标准状态下一升氢气的质量是0.0899克,一升空气的质量是1.293克,氢气约是同体积的空气质量的1/4。每升氢气的浮力是1.293克-0.0899克=1.2031克,可近似为1.2克,那么每立方米的氢气的浮力是1.2千克。
要想计算一个氢气球到底能带起多重的物体首先必须计算出这个氢气球的体积,我们可以把一个氢气球近似的看成一个球体,球体的体积公式是v球=(4/3)πR3其中R为球半径,其中π为圆周率=3.14,可以把氢气球的球皮的长加上氢气球球皮的宽当作这个氢气球的平均圆周的周长L来计算,用来求得这个氢气球的平均半径R,公式是R=L/2π,其中R是氢气球的平均半径L是氢气球的平均圆周的周长π为圆周率=3.14。
知道这个氢气球的半径R就可以求得这个氢气球的体积V球=(4/3)πR3=(4/3)π(L/2π)3
那么这个氢气球的浮力就可以求得了,公式是F浮=ρ浮V球=ρ浮(4/3)π(L/2π)3其中F浮是氢气球的浮力,单位是克、千克。V球是氢气球的体积,ρ浮是氢气的浮力量(1.293-0.0899=1.2031近似为1.2)单位是克/升、千克/米。
氢气球的升力是:氢气球的浮力F浮-氢气球的自重=ρ浮(4/3)π(L/2π)3-氢气球的自重。