Un globo de 5.0 kg se llena con helio ( ρHe = 0.178 kg/m3 ). ¿Cuál será su volumen si debe levantar una carga de 30 kg? Utilice ρaire = 1.29 kg/m3 .
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RESPUESTA:
Para resolver este ejercicio aplicaremos el principio de Arquímedes, por tanto diremos que la fuerza de empuje es igual la fuerza debido al peso. Por tanto:
Fp = E
La fuerza del peso será:
Fp = Fhelio + Fglobo + Fcarga
Fp = (0.178 kg/m³)·V·(9.8m/s²) + 5kg·9.8m/s² + 30kg·9.8m/s²
La fuerza de empuje será:
E = ρ·V·g
E = (1.29 kg/m³)·V·(9.8m/s²)
Procedemos a igualar:
(0.178 kg/m³)·V·(9.8m/s²) + 5kg·9.8m/s² + 30kg·9.8m/s² = (1.29 kg/m³)·V·(9.8m/s²)
(0.178 kg/m³)·V+ 5kg + 30 kg= (1.29 kg/m³)·V
(0.178 kg/m³)·V- (1.29 kg/m³)·V= - 5kg -30 kg
V = 31.47 m³
Por tanto el volumen del globo debe ser mayor a 34.47 m³, de tal forma que logre levantar los 30 kg de carga.
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Respuesta:
30 kg de carga.
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