题目未注明,按常温常压考虑.
空气密度为1.29 ,氦气密度为0.135;设气球半径为R(单位米).
由于题意表述不是很清楚,现在假设两种情况:
1、气球下悬挂一直径为1米的密闭吊篮,内有物体20公斤(按常理推测).
则气球表面积S=4×π×R^2 (单位平方米)
气球体积V=4×π×R^3÷3 (单位立方米)
自重m=1×S+0.135×V (单位千克力)
吊篮体积v=π/6
系统总重M=m+20 (单位千克力,不考虑吊篮内空气的质量)
系统受到的浮力F=1.29×(V+v) (单位千克力)
要使系统能漂浮起来,至少F=M,即1.29(4/3πR^3+π/6)=4πR^2+0.135(4/3πR^3)+20
解一元三次方程,求出R,然后得出S和V.
2、密闭吊篮在气球内部(楼主本意似乎如此).
则S、V、v与假设1相同;
m=1×S+0.135×(V-v)——仍按吊篮密闭且不计算其内部空气质量考虑
M=m+20
F=1.29V
F=M,即1.29(4/3πR^3)=4πR^2+0.135(4/3πR^3-π/6)+20
解出R.