Задание 24 ЕГЭ по физике

Т.к. шар не оказывает сопротивления, то давление снаружи и внутри одинаковое.
Плотность газа:
$\rho=\frac{PM}{RT}$

Уравнение Клапейрона-Менделеева для гелия:
$pV=\frac{m_1}{M_{He}}RT\Rightarrow V=\frac{m_1RT}{P_0M_{He}}$

Сила Архимеда:
$F_A=\rho gV=\frac{p_0M_в}{RT}g\cdot\frac{m_1RT}{P_0M_{He}}=\frac{m_1gM_в}{M_{He}}$

Условие равновесия шара в проекции на $oy$:

$F_A-m_1g-m_2g-m_0g=0$

$\frac{m_1gM_в}{M_{He}}-m_1g-m_2g-m_0g=0$

$m_2=m_1\left (\frac{M_в}{M_{He}}-1\right )-m_0=40\left (\frac{0,029}{0,004}-1\right )-200=50~кг$

Ответ: 50 кг

https://youtu.be/0_s32xn-kzg