Hvor mange almindelige heliumballoner skal der til for at løfte nogen?

For at beregne antallet af almindelige heliumballoner, der kræves for at løfte en person, skal vi overveje personens vægt og den flydekraft, som heliumballonerne udøver.

1. Personens vægt:

Lad os antage, at personen vejer cirka 150 pund (68 kg). Denne værdi kan variere afhængigt af den enkeltes faktiske vægt.

2. Flydekraft:

Flydekraften er den opadgående kraft, der udøves af en væske, der modarbejder vægten af ​​en delvist eller helt nedsænket genstand. I dette tilfælde vil heliumballonerne give opdriftskraften.

Flydekraften afhænger af to faktorer:

en. Densitet af helium:Helium er mindre tæt end luft. Ved standard temperatur og tryk er densiteten af ​​helium cirka 0,0001786 gram pr. kubikcentimeter (g/cm³), mens densiteten af ​​luft er cirka 0,001275 g/cm³.

b. Volumen af ​​heliumballoner:Heliumballonernes volumen bestemmer mængden af ​​heliumgas, de kan indeholde, og dermed mængden af ​​flydekraft, de kan generere.

For at beregne volumen af ​​heliumballoner, der er nødvendige for at løfte en person, kan vi bruge følgende formel:

Flydekraft =Densitet af helium × volumen × acceleration på grund af tyngdekraften

eller,

Volumen =(personens vægt) / (heliums tæthed × acceleration på grund af tyngdekraften)

Indsæt værdierne:

Volumen =(68 kg) / (0,0001786 g/cm³ × 9,8 m/s²)

Volumen ≈ 3,8 × 10⁷ cm³

3. Antal balloner:

For at bestemme antallet af almindelige heliumballoner, der kræves for at give denne heliumvolumen, skal vi kende volumen af ​​hver ballon.

Volumenet af en almindelig heliumballon kan variere, men lad os antage, at hver ballon har et volumen på cirka 0,0283 m³ (28.300 cm³).

Ved at dividere det nødvendige volumen (3,8 × 10⁷ cm³) med rumfanget af hver ballon (28.300 cm³), får vi:

Antal balloner ≈ 13.428

Derfor ville det tage cirka 13.428 almindelige heliumballoner at løfte en person, der vejer 150 pund. Dette tal kan variere lidt afhængigt af personens faktiske vægt, tætheden af ​​helium og det nøjagtige volumen af ​​de anvendte balloner.