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Buenas tardes , a continuación expongo un problema sobre mecánica de fluidos:


Un globo aerostático está formado por una canasta cuya masa es de 200 kg y por un globo conectada a la misma que encierra una cierta cantidad de aire caliente. En un determinado momento el globo se encuentra flotando y quieto en el aire , cuya densidad es 1.2 kg/m³. Se calienta el aire interior del globo de modo que su densidad disminuye hasta 1 kg/m³ .


a) Suponiendo que no varian las densidades anteriores , ¿que volumen de aire caliente se necesita para que permanezca el globo estático?


b) Si el volumen máximo del globo es de 800 m³ , calcule el lastre que habria que soltar para mantener el globo estático.


c) Una vez soltado el lastre , el aire interior del globo , los 800 m³ , aumentan su densidad hasta d= 1.05 kg/m³ . Determinar si el globo sube o baja y la distancia recorrida en 10 segundos.

La diferencia de densidades entre el aire caliente del interior del globo y el exterior es de:

0,2 Kg/m³·V = 200 kg (No se tiene en cuenta lo que pesa el globo)

V = 1000 m³

0,2·800 = masa barquilla = 160 kg. Se debe tirar 40 kg de lastre.

La diferencia, ahora, de las densidades es de 0,05 kg/m³. Como el volumen es de 800 m³ la fuerza ascensional es de:

0,05·800 = 40 kp = 400 N

La aceleración con que asciende es de:

a = F/M = 400/160 = 2,5 m/s²

y = ½·a·t² = ½·2,5·100 = 125 m

Buenas noches , Andres Jesús , me ha quedado todo mas claro , en un principio tuve algunas dudas al no saber de donde sacar el volumen del globo. Pero viendo tu resolución abrí los ojos. Muchas gracias y un saludo.