Аэростатный зонд межпланетной станции "Вега-2", изучавший в 1982 году атмосферу Венеры, свободно парил на высоте 53 - 55 км над поверхностью планеты. Аэростат представлял собой сферическую оболочку объёмом 20,6 м3, наполненную гелием (общая масса гелия и оболочки составляла примерно 14,2 кг), к которой крепилась гондола с научной аппаратурой массой 6,7 кг. Оцените плотность атмосферы Венеры на высоте работы зонда.

Архимедова сила, действовавшая на зонд, вычисляется по формуле FA = ρ⋅g⋅V, где ρ - искомая плотность атмосферы, g - ускорение свободного падения на Венере, а V - объём газа, вытесненный аэростатом. Приравнивая силу Архимеда к силе тяготения, действовавшей на зонд (ведь по условию зонд парил свободно, не падал и не взлетал), получаем:

ρ⋅g⋅V=m⋅g, где m - масса зонда, которая складывается из массы оболочки с гелием и массы гондолы с аппаратурой.

Следовательно, ρ = mV. Подставляя численные значения, получаем плотность 1,01 кг/м 3.