Por que vuelan los globos ?

[Cordero`s]

Los globos de aire caliente se elevan en la atmósfera por el principio "más ligeros que el aire", la densidad del aire caliente que contienen, es menor  que la del aire que le rodea, por lo que el globo recibe un empuje ascensional que lo eleva (Principio de Arquímedes).

Si calentamos el aire contenido en un globo a una temperatura aproximada de 75º C en un ambiente exterior que esté a unos 15º C, conseguiremos que la densidad del aire del interior del globo sea menor que la densidad del aire exterior, por lo que nuestro globo “flotará” en el aire, es decir, será más ligero y ascenderá.

Para comprobarlo, calculamos la fuerza de elevación que será proporcional al volumen del globo. A esta fuerza, habrá que restarle el propio peso del globo y sus accesorios, de forma que, si el resultado es positivo, el globo ascenderá, en caso contrario nuestro globo será un fracaso.

                                   F.e = F.t - P

Siendo:

F.e = fuerza de elevación real.

F.t = fuerza de elevación, que depende de la diferencia de la densidad del aire dentro y fuera del globo.

P = Peso del globo y sus accesorios.

Para llevar a buen fin nuestro proyecto, tendremos que calcular:

·         Fuerza de elevación (F.t), que dependerá del volumen del globo y de las diferencias de temperatura dentro y fuera del mismo, es decir, la diferencia de densidades del aire.

·         Peso del globo y sus accesorios (P), que dependerá de su superficie y sus accesorios de construcción. Para saber el peso del globo, podemos pesarlo en una balanza de precisión (debido al poco peso de este).

Para el cálculo de la fuerza de elevación, usaremos la ecuación de los gases perfectos. Así, obtendremos una fórmula para calcular la densidad del aire en función de su temperatura.

Como las condiciones ideales de nuestro proyecto las hemos fijado en 15º C de ambiente y 75º C en el globo, tendremos que:

1 m3 de aire a 15º C, tendrá un peso de 1.226,29 gr.

1 m3 de aire a 75º C, tendrá un peso de 1.014,86 gr.

Resultando que en estas circunstancias, un globo de 1 m3 de volumen podría elevar 212 gramos.

Si le restamos su propio peso tendremos la fuerza con que ascenderá nuestro globo.

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Articulo completo en:

http://perso.wanadoo.es/e/jldeprado/index.html

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