Un objeto en un gas, presenta dos casos de flotación: 1. Flotando

Un objeto en un gas, presenta dos casos de flotación: 1. Flotando

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Un objeto en un gas, presenta dos casos de flotación:
1. Flotando libremente en el aire, el peso total ( Wt ) del objeto se somete a la fuerza de flotación que tiende a igualarlo
para lograr el equilibrio de fuerzas, es decir:
Si Fflo = Wt
y Wt = Wgas + Wglo + Wcar
Wgas
Wglo
=>
Fflo = Wgas + Wglo + Wcar
donde Wsust = (ρ·V)sust·g
Fflo
Ediciones Física Wcar
Miguel Cano Chávez
∴Fflo = (ρ·V)gas·g + mglo·g + mcar·g
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Problemas
00. Un globo de masa despreciable, se llena con helio ( ρHe
= 0.18 kg/m3 ) hasta obtener 40 m de diámetro, .¿ Qué
masa total puede levantarse mediante este globo esférico, estando en equilibrio a una altitud donde el aire es de
0.9 kg/m3.
00. Un globo lleno con helio soporta una carga de 1 ton y se
encuentra en equilibrio a cierta altitud donde la densidad
del aire es de 0.9 kg/m3 . Si la carga incluye la masa del
globo, determine su volumen y el radio si este fuera esférico.
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2. Flotando libremente en el aire y anclado al piso, el peso
total del objeto ( Wt ) y la tensión de anclaje se someten a
la fuerza de flotación que tiende a igualarlos para lograr el
equilibrio de fuerzas, es decir:
Si Fflo = Wt + T
Wgas
Wglo
y Wt = Wgas + Wglo + Wcar
Fflo
T
Ediciones Física Wcar
Miguel Cano Chávez
∴ Fflo = Wgas + Wglo + Wcar + T
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Problemas
00. Un globo de 20 kg se llena con hidrógeno, hasta adquirir
3
80 m de volumen máximo. ¿Qué fuerza se requiere aplicar para evitar (anclar) que el globo ascienda?
22. Un globo esférico de caucho, vacío tiene una masa de
0.012 kg. El globo se llena con helio de densidad de 0.18
3
kg/m y obtiene un radio de 0.5 m. Si el globo se ata mediante un cordel a tierra, ¿cuál es la tensión en el cordel?
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