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actualizado el 29.01.2004    carte du site    E-mail

Efectos presentes en el globo solar

La gravitación o la atracción terrestre : ¡ muy útil para llegar "al suelo" !

El peso, es la fuerza vertical dirigida hacia abajo que provoca la gravitación terrestre sobre un cuerpo.
P = m . g donde m es la masa del cuerpo, es decir, la cantidad de materia que la compone.
La masa de un globo, es básicamente la masa del aire caliente contenido en la envoltura.
La masa de un m3 de aire a 35°C es aproximadamente 1,145 kg.
Ejemplo del globo de 14,5 m de diámetro : se tienen 1735 m3 de aire en el globo...
¡ La masa de un globo solar de 14,5 metros de diámetro es de aproximadamente 2 toneladas ! .
Al cual hay que agregar la masa de la envoltura (polietileno + adhesivo + cuerdas + círculo de carga + silla), y la masa de la carga transportada (lastre, piloto, paracaídas, accesorios de vuelo).

El principio de Arquímedes :

¡ Principio enunciado por Arquímedes hace más de 22 siglos ! :
"Todo cuerpo sumergido en un fluido recibe una fuerza opuesta a su peso y del mismo valor al peso del fluido desplazado". ¡ El cuerpo sumergido en el fluido es el globo !.
Esta fuerza es llamada el empuje de Arquímedes. Su dirección es siempre vertical, su sentido es dirigido hacia arriba (debido a que es opuesto al peso), su intensidad es igual al peso del aire a temperatura ambiente desplazado por el globo.

empuje de ArquímedesBalance de las fuerzas :

- En atmósfera estable, el globo asciende si la resultante de las fuerzas aplicadas al globo, Fa, es una fuerza dirigida hacia arriba:
Empuje de Arquímedes > peso del aire caliente contenido en la envoltura + peso de la envoltura del globo (peso vacío) + peso de la carga transportada.
- En atmósfera estable, el globo vuela nivelado (en equilibrio) si la resultante de las fuerzas aplicadas al globo Fa es cero :
El empuje de Arquímedes = peso del aire caliente contenido en la envoltura + peso de la envoltura del globo (peso vacío) + peso de la carga transportada.

atomes La masa volumétrica y el diferencial de temperatura :

La masa volumétrica, es la cantidad de materia por m3 (unidad de volumen). Por ejemplo, la masa volumétrica del aire a 15 °C es 1,225 kg/m3. Un globo fabricado con una película plástica negra e inflado con aire seco absorbe una cantidad de energía solar suficiente para elevar significativamente su temperatura interior. El aire se dilata, se hago más ligero. Esto reduce significativamente la masa volumétrica del aire en el interior del globo (debido a que existen menos moléculas por m3). Esta burbuja de aire caliente es más ligera que el aire ambiente. Por lo tanto ésta asciende debido a la diferencia de las masas volumétricas.

A nivel del mar y bajo una presión atmosférica de 1013 milibares, se puede comprobar entonces que :

Temperatura
del aire
en °C
Masa
de un m3 de aire
en kg/m3
Diferencia
con el aire
a 15°C
en gr
0°c 1,292 +67 gr
15°C 1,225 0 gr
25°C 1,184 -41 gr
70°C 1,029 -196 gr
100°C 0,946 -279 gr
150°C 0,835 -390 gr

Para su información, la masa volumétrica del helio es de 0,176 kg/m3. La diferencia de las masas volumétricas entre el aire ambiente y el helio es de 1,1 kg/m3 aproximadamente
pero el helio es caro y además se fuga.

Otros efectos presentes en el globo solar :

rayonnement du soleil

Vocabulario específico :

 

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