Jak wysoko może osiągnąć balon z helem, zanim pęknie?

Balony często – celowo lub przypadkowo – uciekają w niebo. Balony te unoszą się w powietrzu, aż pękną lub zaczną opróżniać powietrze i wracać na ziemię. Chociaż nie jest możliwe określenie dokładnej wysokości, na jaką może osiągnąć balon z helem, możliwe są szacunki.

Rekord

W 1987 roku Brytyjczyk Ian Ashpole ustanowił zgłoszony rekord świata w największej liczbie lotów balonem z helem. Używając 400 balonów z helem o promieniu jednej stopy, osiągnął wysokość jednej mili, 1575 jardów bez pękania żadnego z balonów. Ta liczba to najwyższa zarejestrowana wysokość balonu wypełnionego helem.

Obliczanie wysokości

Aby obliczyć, jak wysoko może wznieść się balon przed pęknięciem, musisz obliczyć gęstość balonu z helem o promieniu 0,1143 mm. Oblicz objętość balonu, korzystając ze wzoru na objętość kuli; następnie użyj objętości do obliczenia gęstości. Przekonasz się, że gęstość balonu wypełnionego helem tej wielkości w temperaturze pokojowej wynosi około 0,1663 kilograma/metr (kg/m). Ponieważ gęstość zmienia się wraz z wysokością, balon z helem może osiągnąć wysokość 9000 metrów lub 29 537 stóp. Wszystko powyżej tej wysokości spowoduje rozszerzenie się helu w balonie i pęknięcie balonu.

instagram story viewer

Zmienne

Wiele czynników może wpływać na reakcję między standardowym balonem a atmosferą. Hel może bardzo łatwo wydostać się z balonu przez szczeliny w gumowych polimerach stosowanych w konstrukcji balonów; utrata helu spowoduje osiągnięcie większej wysokości, ponieważ wewnątrz balonu nie ma wystarczająco dużo helu, który mógłby się rozszerzyć. Ponadto balon może nie pęknąć – równie dobrze mógłby osiągnąć punkt równowagi, gdzie jego gęstość jest równa gęstości atmosfery i zatrzymaj się, aż straci hel i zacznie opróżniać się i opada z powrotem do ziemia.

Teachs.ru
  • Dzielić
instagram viewer