Calculer la flottabilité du ballon d'hélium - comment cela fonctionne:

FONTE ZOOM:

Le calcul de la flottabilité d'un ballon d'hélium est l'un des travaux de l'école classique en physique. Il en résulte des tâches supplémentaires telles que le calcul d'une taille minimale du ballon et de son diamètre.

Politique en matière de flottabilité

  • Par définition, la force de flottabilité agissant contre le poids. Donc, pour calculer la flottabilité Vous ne avez pas besoin des forces de poids. Il ne se soucie pas comment lourd enveloppe du ballon, panier, la charge utile ou le gaz lui-même.
  • Pour les tâches plus avancées sur le sujet, les forces de poids sont intéressants. Si la question est, par exemple, à ce que le volume d'un ballon peut atteindre, vous devez déterminer la force résultante. Elle est calculée comme la différence entre la force de flottabilité et la force de gravitation. Si FR = FA - FG est> 0, le ballon se élève.
  • La flottabilité statique correspond toujours au poids du fluide déplacé. Donc, une sphère de fer massif dispose d'un ascenseur, mais il ne est ni nager ni monter dans l'air, comme le poids de la balle est beaucoup plus grande que sa flottabilité. Mais dans l'eau, la balle semble plus facile parce que la flottabilité est plus grande que dans l'air. Si vous ne devez évaluer l'ascenseur, donc il ne se soucie pas de savoir si ce est sur un ballon d'hélium ou une boule de fer.
  • Le poids du fluide déplacé est FA = g rho V g est le facteur local, si vous avez besoin de savoir où l'événement a lieu. Sur Terre, vous pouvez prendre avec 9,81 N / kg. rhoLuft dépend de la température et de la pression. A 0 ° C et 1013 hPa est rhoLuft = 1,3 kg / m3. À l'école, vous pouvez, sauf mention contraire, toujours avec ces valeurs rechnen.FA = 9,81 * 1,3 N kg / * V = 12,753 N / m3 * V. La flottabilité par m3 dans l'air est donc toujours 12,753 N / m3.

Tâches au ballon d'hélium

  • Comme mentionné réellement intéressés par la force résultante FA FG. Même si vous étiez à négliger le poids de la coque et le panier, vous devez toujours être prises en compte dans tous les cas le poids de l'hélium. Ce est dans les conditions FGHelium déclaré = 9,81 * 0,18 kg N / V * = 1,7658 N / m3 * V. Un ballon d'hélium peuvent donc toujours seulement avec une force de 12,753 à 1,7658 N / m3 = 10 , 9872 N augmentation / m3, même si la coque ne aurait aucun poids.
  • Le volume d'hélium Ils chargent habituellement par la formule V = 4/3 pi r 3, si vous connaissez le diamètre ou le rayon du ballon.
  • Les tâches typiques sont: Qu'est-ce que le diamètre doit avoir au moins un ballon, qui pèse 200 kg, avec couvercle et panier et rempli d'hélium de sorte qu'il peut se élever? Dans le cas du FR doit être> 0. Il est FR = FA -FGHelium-FGHülle / panier => 0 1962 N 1982 N / V> 180 m3. Régler la valeur dans la formule pour le volume d'une sphère, un 180 m3 = 3.4 pi r 3 => 180 * 3 / m3 = 42,99 = r3 => r = 3,5 m, D = 7 m.

Vous voyez, les tâches qui traitent de la flottabilité de ballons d'hélium sont pas très difficiles.

VOIR AUSSI:
  1.  
  2.  
  3.  
Sans commentaires

Laisser un commentaire

Code De Sécurité