Question

Un globo meteorológico vacio de 6kg alcanza un radio de 4m cuando se infla totalmente con helio, el globo además una carga ligera de inatrumento de 10kg de masa calcula:

a) El empuje que ejerce el aire sobre el globo

b) El peso aparente del globo en el aire

Answer 1

Realizando el estudio al globo meteorológico tenemos que el mismo siente una fuerza de empuje de 3047.56 N y tiene un peso aparente de -2470.40 N.

Explicación:

Para resolver este ejercicio aplicaremos el principio de Arquímedes.

a) La fuerza de empuje se define como:

Fe = ρ(aire)·g·Vs

Fe = (1.16 kg/m³)·(9.8 m/s²)·(4/3)·π·(4m)³

Fe = 3047.56 N

b) El peso aparente se define como:

Pa = P - Fe

Entonces, en este caso el globo tiene un peso de 6 kg, tiene una carga de 10 kg y además hay que sumar la masa del helio, entonces:

Pa = (6 kg + 10 kg + (4/3)·π·(4m)³·(0.16 kg/m³))·(9.8 m/s²) - 3047.56 N

Pa = (58.89 kg)·(9.8 m/s²) - 3047.56 N

Pa = 577.15 N - 3047.56 N

Pa =  -2470.40 N

El peso aparente es negativo porque el globo flota.