Un globo aerostático de 670 in de diámetro está lleno de helio. La masa del globo, y la canastilla que lleva adjunta, es de 44.1 lbs. ¿Qué masa adicional puede levantar consigo este globo?
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
2847.07 kg
Explicación:
Este problema se resuelve con el principio de Arquímedes, primero tienes que ver cuantas fuerzas actúan en el globo (Fuerza de empuje, peso de la canastilla, peso del helio y el peso adicional). Después convertir todo al sistema métrico, después calcular el volumen sumergido, que en este caso todo el globo esta sumergido en el fluido (aire), la formula para el volumen de una esfera es V = 4/3 πr³, después tienes que calcular la fuerza de empuje que es Fb= densidad del fluido (aire 1.29 kg/m^3) *gravedad (9.8 m/s^2)*volumen sumergido, después calcular el peso de la canastilla (masa*gravedad) y también debes calcular el peso del helio pero primero tienes que encontrar la masa con la formula de densidad= masa/volumen, y quedaría masa=densidad* volumen, ya después utilizas la formula de peso(masa*gravedad). Ya que tienes las 3 fuerzas actuantes en el globo (fuerza de empuje, peso de la canastilla, peso del helio), se sabe que la suma de fuerzas en Y es igual a 0, entones Fuerza de empuje- peso de la canastilla- peso del helio- peso adicional=0.
De esa formula despejamos el peso adicional y quedaría:
Peso adicional= fuerza de empuje- peso de la canastilla - peso del helio
Ya solo sustituyes los valores y haces las operaciones.
Despues tienes que convertir el peso a masa con la formula de
Peso= masa*gravedad despejando la masa quedaria:
Masa= peso/gravedad y ya te sale la masa adicional que puede levantar el globo