A lo largo de esta serie de artículos (I y II) hemos visto el principio de Arquímedes y cómo una pelota de ping-pong introducida en agua se elevaba hasta la superficie. Veamos ahora cuál es la aplicación práctica y cómo poder utilizar este concepto para elevar nuestro globo.
Imaginad que queremos levantar un peso de unos 100kg (la cesta y una persona). Colocaremos dentro del globo un fluido que tenga una densidad menor que la del aire para que tienda a colocarse encima de éste. Generalmente se suele utilizar el gas helio, cuya densidad 0,18 kg/m3 es inferior a la del aire 1,2 kg/m3.
Con estos datos, ¿cuál será el volumen de helio que necesitaremos para levantar esos 100kg? Vemos facilmente que si utilizamos 1.000m3 de helio el empuje vertical será
De esta forma, al igual que en el caso de la pelota de ping-pong donde el aire encerrado dentro de ella tiende a subir por encima del agua, nuestro globo lleno de helio, al tener una densidad menor que el aire, tenderá a subir hasta cierta altura. ¿Por qué sólo hasta cierta altura? Pues debido a que la densidad del aire no es constante en todos los puntos, y va descendiendo a mayor altura. De esta forma nuestro globo dejará de subir allí donde la densidad del fluido dentro del globo (helio) y fuera de él (aire) se equiparen. A este punto se le conoce como altura de flotación.
Habréis visto alguna vez que este tipo de globos también cuentan con una pequeña caldera para calentar el gas. Al igual que en el caso del aire, la densidad del helio no es constante y se verá modificada (además de por otros factores) por la temperatura. Es por ello por lo que los globos disponen de una fuente de calor para calentar el gas en caso necesario.
Con esto ponemos fin a este artículo sobre el funcionamiento de un globo. En siguientes entregas estudiaremos el vuelo de un avión, el cual es un poco más complejo pero fácil de entender.
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nake90
Está claro cómo suben, pero ¿cómo bajan?. Llegas a una altura de equilibrio, pero si luego no puedes bajar...
Aunque, supongo que siempre puedes soltar parte del helio, pero en ese caso luego no podrás volver a subir xD, y si te pasas soltando helio te puedes pegar un buen tortazo contra el suelo sin poder frenar la caída.
el.outsider
Yo creía que los globos de helio no se calentaban, sino que se llenaba un globo hasta un punto calculado para que la expansión del mismo a medida que subiese le diera la posibilidad de seguir subiendo hasta que se compensan las fuerzas, de ahí esas imágenes de globos medio desinchados cuando salen y como peces globo cuando están arriba. Lo de bajar, en el caso de los estratosfericos, consiste en soltar el globo y abrir un paracaidas.
jade3
La publicacion es algo vieja pero espero me puedan responder, en el colegio me han encargado de proyecto hacer un zeppelin pero nos han dicho que busquemos un material alternativo al helio, ¿que podria utilizar? ademas de que el helio no tengo manera de conseguirlo.
elf_vigo
Disculpa pero el cálculo del empuje no es correcto. Por esa regla si ponemos aire en el globo, según la fórmula que pones (Empuje = densidad * volumen * g) tendría mayor empuje. La fórmula correcta creo que pasa por la diferencia de densidades, algo así como Empuje = (densidad aire - densidad gas utilizado) * volumen * g. De esta manera hasta se podría utilizar para el vacío.