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¿Cómo vuela un globo? (y III)

¿Cómo vuela un globo? (y III)
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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

Empuje vertical globo

Peso del globo

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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