Fases del problema
Páginas: 2 (349 palabras)
Publicado: 10 de agosto de 2013
"Un globo esférico tiene un radio de 7.35m y está lleno de helio. ¿Qué tan grande puede ser la carga que levante, si se supone que el revestimiento y la estructura del globo tienen una masa de 930kg?Desprecie la fuerza boyante sobre el volumen de carga."
De aquí puedo sacar el volumen del globo, pero no entiendo bien a qué se refiere con la carga. Debo usar la densidad del helio para sacar lafuerza boyante? A lo que se pueda sacar del volumen y la masa se le debe restar esta fuerza?
Solucion
Lo primero es comprender el problema que se te plantea:
Este es el mismo caso que sisumerges un cuerpo flotante en el agua. El Helio es un gas poco denso, menos que el aire, por lo que sufrirá un empuje hacia arriba. La carga máxima que puede levantar el globo será cuando la masa(sumándole la estructura del globo) provoque un peso tal, que el empuje, que hace que se eleve el globo se iguale al peso y el cuerpo esté en equilibrio. Si añadieras un kg más en ese momento, el peso seríamayor y el globo descendería.
Ahora aplicamos estos pensamientos y los transformamos en fórmulas:
Hay que hayar la carga máxima, es decir, el peso al cuál se iguala al empuje:
Peso = EmpujeEl peso es debido a la estructura del globo, 930kg, y a la carga que se le pone que denominamos m
Peso = Masa · gravedad = (930 + m)·g
El empuje, como dedujo Arquimedes, es igual al peso delVolumen de fluido desalojado. El Volumen de fluido desalojado (aire) es el Volumen del Globo, y si multiplicamos por la densidad del aire, 1,2kg/m3, obtienes la masa de aire, que multiplicada por lagravedad es el peso de ese volumen:
Empuje = densidad aire · Volumen cuerpo · g
El volumen del cuerpo es el volumen de una esfera de radio 7.35m:
Volumen cuerpo = 4/3 · pi · r^3 = 4·pi/3 · 7.35^3 =1663.22m^3
Empuje = 1.2 · 1663.22 · g
Igualamos el peso al empuje:
(930 + m) · g = 1.2 · 1663.22 · g [se va g]
930 + m = 1995.87
m = 1065.87kg
La carga máxima que podrá levantar es de...
De aquí puedo sacar el volumen del globo, pero no entiendo bien a qué se refiere con la carga. Debo usar la densidad del helio para sacar lafuerza boyante? A lo que se pueda sacar del volumen y la masa se le debe restar esta fuerza?
Solucion
Lo primero es comprender el problema que se te plantea:
Este es el mismo caso que sisumerges un cuerpo flotante en el agua. El Helio es un gas poco denso, menos que el aire, por lo que sufrirá un empuje hacia arriba. La carga máxima que puede levantar el globo será cuando la masa(sumándole la estructura del globo) provoque un peso tal, que el empuje, que hace que se eleve el globo se iguale al peso y el cuerpo esté en equilibrio. Si añadieras un kg más en ese momento, el peso seríamayor y el globo descendería.
Ahora aplicamos estos pensamientos y los transformamos en fórmulas:
Hay que hayar la carga máxima, es decir, el peso al cuál se iguala al empuje:
Peso = EmpujeEl peso es debido a la estructura del globo, 930kg, y a la carga que se le pone que denominamos m
Peso = Masa · gravedad = (930 + m)·g
El empuje, como dedujo Arquimedes, es igual al peso delVolumen de fluido desalojado. El Volumen de fluido desalojado (aire) es el Volumen del Globo, y si multiplicamos por la densidad del aire, 1,2kg/m3, obtienes la masa de aire, que multiplicada por lagravedad es el peso de ese volumen:
Empuje = densidad aire · Volumen cuerpo · g
El volumen del cuerpo es el volumen de una esfera de radio 7.35m:
Volumen cuerpo = 4/3 · pi · r^3 = 4·pi/3 · 7.35^3 =1663.22m^3
Empuje = 1.2 · 1663.22 · g
Igualamos el peso al empuje:
(930 + m) · g = 1.2 · 1663.22 · g [se va g]
930 + m = 1995.87
m = 1065.87kg
La carga máxima que podrá levantar es de...
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