Πόσα κανονικά μπαλόνια ηλίου θα χρειαζόταν για να σηκώσετε κάποιον;

Για να υπολογίσουμε τον αριθμό των τακτικών μπαλονιών ηλίου που απαιτούνται για την ανύψωση ενός ατόμου, πρέπει να εξετάσουμε το βάρος του ατόμου και της φουσκωμένης δύναμης που ασκείται από τα μπαλόνια ηλίου.

1 Βάρος του ατόμου:

Ας υποθέσουμε ότι το άτομο ζυγίζει περίπου 150 λίβρες (68 κιλά). Αυτή η τιμή μπορεί να ποικίλει ανάλογα με το πραγματικό βάρος του ατόμου.

2.

Η δυναμική δύναμη είναι η ανοδική δύναμη που ασκείται από ένα υγρό που αντιτίθεται στο βάρος ενός μερικώς ή πλήρως βυθισμένου αντικειμένου. Σε αυτή την περίπτωση, τα μπαλόνια ηλίου θα προσφέρουν τη δυναμική δύναμη.

Η δυναμική δύναμη εξαρτάται από δύο παράγοντες:

ένα. Πυκνότητα ηλίου:Το ήλιο είναι λιγότερο πυκνή από τον αέρα. Σε τυπική θερμοκρασία και πίεση, η πυκνότητα του ηλίου είναι περίπου 0,0001786 γραμμάρια ανά κυβικό εκατοστό (g/cm3), ενώ η πυκνότητα του αέρα είναι περίπου 0,001275 g/cm3.

σι. Όγκος των μπαλονιών ηλίου:Ο όγκος των μπαλονιών ηλίου καθορίζει την ποσότητα αερίου ηλίου που μπορούν να κρατήσουν και, κατά συνέπεια, την ποσότητα της δυναμικής δύναμης που μπορούν να δημιουργήσουν.

Για να υπολογίσουμε τον όγκο των μπαλονιών ηλίου που χρειάζονται για να σηκώσουμε ένα άτομο, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τον ακόλουθο τύπο:

Δύναμη πνεύμονα =πυκνότητα ηλίου × όγκος × επιτάχυνση λόγω βαρύτητας

ή,

Όγκος =(βάρος του ατόμου) / (πυκνότητα ηλίου × επιτάχυνση λόγω βαρύτητας)

Συνδέστε τις τιμές:

Όγκος =(68 kg)/(0.0001786 g/cm³ × 9,8 m/s²)

Όγκος ≈ 3,8 × 10⁷ cm3

3. Αριθμός μπαλονιών:

Για να προσδιορίσουμε τον αριθμό των κανονικών μπαλονιών ηλίου που απαιτούνται για την παροχή αυτού του όγκου ηλίου, πρέπει να γνωρίζουμε τον όγκο κάθε μπαλονιού.

Ο όγκος ενός κανονικού μπαλονιού ηλίου μπορεί να ποικίλει, αλλά ας υποθέσουμε ότι κάθε μπαλόνι έχει όγκο περίπου 0,0283 m³ (28,300 cm3).

Διαχωρισμός του συνολικού όγκου που απαιτείται (3,8 × 10⁷ cm3) από τον όγκο κάθε μπαλονιού (28,300 cm3), παίρνουμε:

Αριθμός μπαλονιών ≈ 13.428

Ως εκ τούτου, θα χρειαστούν περίπου 13.428 κανονικά μπαλόνια ηλίου για να σηκώσουν ένα άτομο που ζυγίζει 150 λίβρες. Αυτός ο αριθμός μπορεί να ποικίλει ελαφρώς ανάλογα με το πραγματικό βάρος του ατόμου, την πυκνότητα του ήλιου και τον ακριβή όγκο των χρησιμοποιούμενων μπαλονιών.