Akú hmotnosť unesie priemerne veľký detský balónik naplnený héliom?
Dobrý postreh – héliový balónik síce nadľahčuje, ale jeho „nosnosť“ je veľmi malá. Poďme to spočítať krok za krokom pre bežný detský latexový balón s priemerom asi 25 cm (0,25 m):
---
1. Objem balónika
Predpokladajme, že je približne guľovitý.
V = frac{4}{3}pi r^3
V = frac{4}{3}pi (0,125)^3 approx 0,00818 ,text{m}^3 quad text{(8,2 litra)}
---
2. Vztlaková sila
Vztlak je rovný hmotnosti vytlačeného vzduchu:
F = rho_{text{vzduch}} cdot V cdot g
m_{text{vzduch}} = 1,225 cdot 0,00818 approx 0,0100 ,text{kg} quad (10,0 ,text{g})
---
3. Odpočet hmotnosti hélia
Hélium je ľahšie, ale tiež má hmotnosť.
Hustota hélia: .
m_{text{He}} = 0,178 cdot 0,00818 approx 0,00145 ,text{kg} quad (1,45 ,text{g})
---
4. Teoretická nosnosť plynu
Rozdiel:
m_{text{nosnosť, teoretická}} = 10,0 - 1,45 approx 8,6 ,text{g}
---
5. Odpočet obalu balónika
Samotný latexový balónik váži typicky 2–3 g.
m_{text{užitočný náklad}} approx 5–6 ,text{g}
---
? Odpoveď: Priemerne veľký detský balónik (25 cm) naplnený héliom unesie asi 5 gramov (napr. papierovú vizitku, pár konfiet či ľahkú stuhu).
Věřím, že ve vesmíru je 15 747 724 136 275 002 577 605 653 961 181 555 468 044 717 914 527 116 709 366 231 425 076 185 631 031 296 protonů a přesně tolik i elektronů.
(A.Eddington:Tarner lecture, 1938)
