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Globos aerostáticos de papel

Autor: José Luis de Prado Amián
Curso:
9,21/10 (24 opiniones) |48028 alumnos|Fecha publicación: 21/12/2004
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Capítulo 10:

 Porqué vuelan

Los globos de aire caliente se elevan en la atmósfera por el principio "más ligeros que el aire", la densidad del aire caliente que contienen, tiene que ser menor que la del aire que los rodea, por lo que el globo recibe un empuje ascensional que lo eleva. (Principio de Arquímedes).

Si calentamos el aire contenido en un globo a una temperatura aproximada de 75ºC en un ambiente exterior que esté a unos 15ºC, conseguiremos una fuerza de elevación que será proporcional al volumen del globo. A esta fuerza, para que nuestros globos suban, habrá que restarle el propio peso del globo y sus accesorios.

Fuerza de elevación real (Fe) = fuerza de elevación producida por la diferencia de densidades (temperaturas) (Ft) - peso del globo y sus accesorios (P).

Si esta expresión es positiva, el globo ascenderá, en caso contrario nuestro globo será un fracaso.

Para llevar a buen fin nuestro proyecto, tendremos que calcular:

Fuerza de elevación (Ft), dependiendo de las diferencias de temperatura y de su volumen.

Peso del globo y sus accesorios (P), que dependerá de su superficie y de los accesorios de construcción.

El cálculo de la fuerza de elevación según la ecuación de los gases perfectos aplicada al aire, se rige por la formula:

Porqué vuelan

Conceptos y valores.

Porqué vuelan

Sustituyendo los valores en la formula anterior, nos queda.

Porqué vuelan

Con esta formula podremos calcular la densidad del aire a cualquier temperatura.

Como las condiciones ideales de nuestro proyecto las hemos fijado en 15 ºC de ambiente y 75 ºC en el globo, tendremos que:

1 m3 de aire a 15ºC, tendrá un peso de 1.226,29 gr.

1 m3 de aire a 75ºC, tendrá un peso de 1.014,86 gr.

Resultando que en estas circunstancias, un globo de 1m3 de volumen podría elevar 212 gr.

Si le restamos su propio peso (que dependerá de su área) tendremos la fuerza con que ascenderá nuestro globo.

Adelantando conceptos, diré que nuestros globos solo pesan varias decenas de gramos.

Capítulo siguiente - Cálculo gráfico

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