באיזה גודל של בלון הליום או גז קל יותר אם יש כזה צריך להשתמש בכדי להרים חפץ במשקל קילו 1?

זה מאוד תלוי בנפח החפץ שעליו אתה מדבר.

אם להתייחס אליו כנקודתי, אז אפשר לחשב בקירוב עבור מהירות קבועה.

קוד PHP:

 F = p1*V*g=1.225 * V * 9.8 = 12V // חישוב כוח הציפה
mg = p2*V + m = 0.1787V + 1     // חישוב כוח הכובד (ללא התחשבות בנפח החפץ)
______________________________
mg = F
12V = 0.1787V +1
V=0.0845573[m^3]

V = 4/3 *pi*r^3

r = 27.2 [cm] 


שזה תואם כדור עם רדיוס של לפחות 27.2 ס"מ. כמובן שלא לקחתי בחשבון הרבה דברים, במיוחד בגלל שגם ככה אני לא יודע את נפח החפץ, אבל בערך אפשר להגיד שצריך כדור הליום ברדיוס של 30+ ס"מ.

רגע,אז בבלונים של הילדים זה לא הליום?כי לדעתי בלון רגיל שהוא בערך בקוטר הזה לא מרים אפילו חצי קילו למיטב זיכרוני?

אופס

קוד PHP:

 F = p1*V*g=1.225 * V * 9.8 = 12V // חישוב כוח הציפה
mg = (p2*V + m)g =   (0.1787V + 1)*9.8=17.51V+9.8     // חישוב כוח הכובד (ללא התחשבות בנפח החפץ)
______________________________
mg = F
12V = 17.51V + 9.8
V=1.77[m^3]

V = 4/3 *pi*r^3

r = 75 [cm] 


אני מביך את עצמי, אבל להגנתי אני חולה.

בכפל בטעות בטעות חישבתי לא נכון...0.1787 * 9.8 = 1.75 ולא 17.5

מצטער

*נבוך ויושב בפינה*

אבל לא ממלאים בלונים במימן (אולי מאז התלקחות ההינדנבורג?).

אתה צריך שהעילוי שעל הבלון יהיה של ק"ג + משקל הבלון עצמו.

נעשה כמה הנחות שיפשטו את העניין. נניח שהגזים הם כולם אידאלים, נניח שאין תנועה של האוויר, נניח שמסת מעטפת הבלון זניחה וונשתמש בעקרון ארכימדס כדי לקבל סדר גודל.

נתחיל בעקרון ארכימדס לפיו העילוי שיפעל על הבלון הוא פרופרציונלי למשקל האוויר שהבלון תופש, כלומר פרופורציוני לנפח. אתה צריך בלון שיתפוש נפח של אוויר שמשקלו 1ק"ג + משקל הבלון. בגובה פני הים ובטמפרטורה של 20 מעלות צפיפות האוויר היא בערך 1.2 ק"ג למטר מעוקב. האוויר הוא בעיקר חנקן שמסתו המולקולרית היא 28 גרם למול, הליום הוא לעומת זאת 4 גרם למול ולכן צפיפותו בתנאים דומים לאלה שהזכרנו תהיה 1/7 מזו של האוויר (גז אידאלי).

משקל הבלון יהיה נפח הבלון (V) כפול צפיפות ההליום (d/7), משקל האוויר הנדחה יהיה נפח הבלון (V) כפול צפיפות האוויר (d), ואנחנו צריכים שההפרש יהיה שווה לק"ג, כלומר 1= 6Vd/7 . אם תציב את המספרים תקבל 0.97 מטר מעוקב, שזה בלון בנפח 970 ליטר.

הנחה מובלעת בחישוב הגס הזה היא שהלחץ בתוך הבלון שווה ללחץ האטמוספרי.

אגב, אם תשתמש במימן, שצפיפותו היא מחצית מצפיפות ההליום תקבל כ-900 ליטר.