Un globo se llena de helio a presión atmosférica. La masa de la tela del globo es de 16kg y su volumen cuando se llena de helio es de 83.8m3 ¿Cuánto peso puede levantar este globo, incluyendo la canastilla?
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El globo puede levantar un peso igual a:
Fc = 763 N
Buscamos en la literatura la densidad del Helio y del aire a presión atmosférica:
- ρHe = 0.18Kg/m³
- ρaire = 1.3Kg/m³
Aplicamos la Segunda Ley de Newton sobre el globo mientras esta en equilibrio estático vertical, sostenido del suelo por una cuerda directamente sujetada del globo sin incluir la carga de la canastilla. Donde el "Fc" es la Fuerza de la carga que puede levantar el globo y "E" es la fuerza de empuje que ejerce el aire sobre el globo:
- ∑Fy = 0
- Wtela + WHe + Fc - E = 0
- 16Kg*9.8m/s² + mHe *9.8m/s² + Fc - (ρaire*9.8m/s²*83.8m³) = 0
- 156.8N + ρHe*83.8m³*9.8m/s² + Fc - (1.3Kg/m³*9.8m/s²*83.8m³) = 0
- 156.8N + 0.18Kg/m³*83.8m³*9.8m/s² + Fc - 1067.6N = 0
- 156.8N + 147.8N + Fc - 1067.6N = 0
- Fc = 763 N
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