Question

Un globo de 2.85 m de radio se llena de un gas de densidad 0.208 kg·m−3 ¿cuál será la máxima carga que podrá sostener en vuelo horizontal, si la densidad del aire a la temperatura correspondiente es de 1.28 kg·m−3?

Answer 1

La máxima carga que podrá sostener en vuelo horizontal es de: 1018,73 N

Explicación:

Principio de Arquimedes y empuje:

Datos:

Densidad dentro del globo:

ρ₁ = 0,208 kg/m³

Densidad fuera del globo:

ρ₂ = 1,28 kg/m³

r = 2,85 m

Velocidad constante

Volumen del globo:

Vg = 4/3 πr³

Vg = 4*3,1416(2,85m)³/3

Vg= 96,97 m³

La máxima carga que podrá sostener en vuelo horizontal es de:

Condición de equilibrio:

∑F = 0

∑F↑ = ∑F↓

Empuje = Peso(globo+carga) +Peso (aire caliente)

ρ₂*g*Vg =  Peso(globo+carga)  +ρ₁*Vg*g

Peso(globo+carga)  = Vg*g(ρ₂-ρ₁)

Peso(globo+carga)  =  96,97m³*9,8m/seg² (1,28 kg/m³-0,208 kg/m³)

Peso(globo+carga)  =  1018,73 N