Question

La masa total de un globo y su góndola (vacía) es de 2.0 x 102 kg. Cuando el globo está lleno, contiene 900 m3 de helio con una densidad de 0.183 kg/m3. Calcule la carga extra, además de su propio peso, que puede levantar el globo. La densidad del aire es de 1.29 kg/m3.

Answer 1

La suposicin física es que el globo puede levantar carga hasta el límite en que la densidad del conjunto globo + góndola + carga estra sea igual a la densidad del aire que lo rodea: mientras la densidad del sistema sea menor, el globo asciente, si la densidad del sistema es mayor el globo no es capaz de elevarse.

Calculemos entonces la masa de la carga que iguala la densidad del aire que le rodea:

D = M / V => M total = Daire * Vdel sistema

Daire  = 1.29 kg/m^3

V sistema volumen del globo lleno con gas helio =  900m^3

=> M total = 1.29 kg/m^3 * 900 m^3 = 1161 kg

M total = masa del globo vacío con su góndola +  masa del gas helio + masa de la carga extra

masa del globo vacío con su góndola = 2.0 *10^2 kg  = 200.0 kg

masa del helio = Dhelio*Vhelio = 0.183 kg/m^3 * 900m^3 = 164.7 kg

masa de la carga extra = X

1161 kg = 200 kg + 164.7 kg + X => X = 1161 kg - 200.0kg - 164.7 kg = 796.3 kg

Respuesta: 796.3 kg