Question

Se ha propuesto un proyecto de traslado de gas natural desde los pozos petroleros en Tabasco en dirigibles enormes, usando el propio gas para proporcionar la fuerza de ascenso. Calcule la fuerza necesaria para amarrar al navío aéreo a la tierra para un aterrizaje cuando llegue completamente cargado con 8.17x105 m3 de gas con una densidad de 0.796 kg/m3. La densidad del aire es de 1.21 kg/m3. (El peso del navío es despreciable en comparación.)

Answer 1

La fuerza necesaria con la que se debe amarrar el navío aéreo es de 3314732.4 N para cuando este completamente cargado.

EXPLICACIÓN:

Debemos comprender lo siguiente, la densidad del gas es menor a la densidad del aire, por tanto, el aire empujará hacia arriba y el gas empujará hacia abajo, por tanto, busquemos la masa que aplica el navío. Tenemos:

ρ = m/V

ρ₂ - ρ₁ = m/V

m = ( 1.21 kg/m³ - 0.796 kg/m³) · 8.17x10⁵ m³

m = 338238 kg

Entonces, esa es la masa aparente, por tanto, buscamos ahora la fuerza multiplicando por la gravedad.

F = 338238 kg · 9.8 m/s²

F = 3314732.4 N

Por tanto, se debe aplicar una fuerza de 3314732.4 N  para lograr sostener al navío.