sold73
С НАСА прибегая к беспилотные воздушные шары гелия для научных исследований в рамках научно-Воздухоплавание программы, стало очевидным, что использование этих баллонов нет больше ограничений для парков аттракционов. Для того, чтобы понять, как гелиевые шары используются для научного исследования, важно понимать как они работают. Когда воздух нагревается, он постепенно поднимается в атмосферу, и в конечном счете сменяется холодным воздухом из окружающей среды. Этот подъем горячего воздуха может быть связано с тем, что ее плотность ниже, чем у холодного воздуха вокруг него. Проще говоря, плотность воздуха падает, как он нагревается, а это в свою очередь заставляет его подняться. Тот же принцип используется в воздушных шарах, в котором воздух нагревается с помощью источника тепла, помещенного в подвесной плетеной корзинке, и попали в "конверте" выше. Выталкивающей силы, возникающей в присутствии горячего воздуха в конверт и холодным воздухом за его пределами, заставляет воздушный шар подниматься.
Выталкивающей силой, что горячий воздух воздушный шар подвергается аналогичен описанному в принципе Архимеда, который гласит, что:
"Любой объект, полностью или частично погруженное в жидкость, будет подпитываться силой, равной весу жидкости, вытесненной объектом".
Если объект тяжелее вытесненной жидкости, он стремится тонут и оседают на дно. Но если оно более легкое, чем жидкость вытесняется, он стремится всплыть (жидкость) или подъем (газ). В случае воздушного шара, он имеет тенденцию к росту, так как воздух в жаркий и, следовательно, менее плотный, чем воздух снаружи. Как горячий воздух, даже гелий легче, чем воздух при температуре окружающей среды, и это объясняет, почему шарики с гелием поднимаются, когда они напустили. Что еще более важно, использование гелиевых шаров, это не только парки развлечений и семейных торжеств сегодня, но выходит далеко за эти рамки. По сути, эти наполненные гелием воздушные шарики широко используются в области рекламы (привязных гелиевых шаров) и метеорологических исследований (научное Воздухоплавание программу НАСА).
Как Гелиевые Шары Работают?
Гелиевые шары в основном воздушные шары, которые наполнены гелием, который по праву считается лучшим вариантом среди различных светлее, чем воздух газы, которые могут быть использованы в газовые балоны. Фактически, гелий-второй самый легкий элемент во Вселенной - только водород, будучи легче, чем это. Поскольку гелий легче воздуха, используя его в воздушные шары помогают им подняться в небо с атмосферным воздухом, действующей в качестве жидкости. В основном, плотность вещества играет решающую роль в определении того, является ли он и поплывет/подъем или раковина/осень. Так как плотность воздуха меньше плотности воды, пластиковые бутылки, наполненные воздухом, как правило, плавают на воде. Если вы связываете этот воздух-заполненную бутылку и камень либо концы веревки и бросай его в воду, вы увидите в бутылки, плавающие в воде, как газовый баллон в воздухе. Этот плавающий в бутылке можно отнести к 'плавучесть', которая определяется как вверх силы, действующей на объект, который погружен в жидкость частично или полностью.
В то время как закон плавучести применяется для воздуха (газа), выталкивающей силы воздуха значительно меньше, чем у воды (жидкости) в ее плотности является относительно низким. В случае гелия, его плотность меньше, чем плотность атмосферного воздуха. Конкретно говоря, плотность воздуха-1. 25 г/л, в то время как плотность гелия составляет всего 0. 1785 Г/Л. Значительно более высокой плотности атмосферного воздуха можно отнести к тому, что азота (который имеет плотность 1. 2506 Г/Л) составляет около 80 процентов. Аналогичным образом, молекулярная масса воздуха равна 28. 9, что в семь раз больше, чем гелия с молекулярной массой 4. 0. Как гелий, который используется для заполнения гелием воздушный шар, легче, чем воздух снаружи, этот шарик подвергается плавучесть и начинает постепенно подниматься. Благодаря способности беспилотные воздушные шары гелия, чтобы достичь значительно больших высотах, они часто используются в области атмосферных исследований, чтобы изучить погодные условия в верхних слоях атмосферы.
Как и в случае гелия, водорода и неона даже не классифицированы как 'легче, чем воздух газов, поскольку их плотность меньше, чем воздуха. Это низкая плотность этих газов, что увеличивает их плавучесть. В то время как водород, с плотностью 0. 08988 Г/Л, это легче, чем гелий, это не первый выбор для газовые балоны благодаря легковоспламеняющиеся природы. Аналогично, даже неон - с его плотностью 0. 9002 Г/Л, легче воздуха, и, следовательно, может быть использована для того чтобы заполнить воздушные шары. Однако тот факт, что он редок на Земле, тяжелее по сравнению с гелием и дорого производить промышленным способом, дает ему большие пальцы вниз, когда дело доходит до его использования в баллонах с газом.
Сколько Веса Может Поднять Гелиевые Шары?
Что касается гелия поднимают воздушный шар, она прямо пропорциональна объему гелия в воздушный шар, который, в свою очередь, прямо пропорциональна размеру воздушный шар. В основном, 1 кубических футов гелия известен подъемник 28. 2 грамма полезной нагрузки. Для того, чтобы узнать, сколько вес конкретного воздушный шар гелия может поднять, нужно умножить объем гелия в его в 28. 2.
Шаг № 1: Найти объем гелия в шаре, используя объем сферы формула.
Объем шара = 4/3 π. в R3, где R = радиус и π = 3. 14 (приблизительно)
Если диаметр шара 10 см, ее радиус будет 5 футов.
Таким образом, объем гелия будет 4/3 × 3. 14 × 5 х 5 × 5 = 523. 33 куб. футов.
Шаг № 2: найдите грузоподъемность гелия.
Грузоподъемность (ГМ) = Объем гелия (куб. футов) × 28. 2 г (приблизительно)
Если объем гелия 523. 33 куб. м, ее грузоподъемность составит 523. 33 × 28. 2 = 14757. 90 ГМ (32. 53 кг).
Интересно, что большие шары используют в NASA для научных исследований рассчитан на грузоподъемность до 8000 кг. Государство-оф-арт-Колумбийского научно воздушный шар объекта (CSBF) управляется НАСА может облегчить запуск 400 футов диаметром высотных беспилотных воздушных шаров для целей научных исследований.
Как гелий воздушный шар продолжает расти, плотность гелия в нем продолжает идти вниз. Но есть предел тому, как высоко он может пойти. По существу, наполненному гелием воздушному шару может продолжать подниматься покуда воздух в окружающем плотнее, чем гелия внутри него. Так как плотность воздуха падает с высотой, наступает момент, когда она равна плотности гелия в воздушный шар. Теоретически, Максимальная высота гелиевого шара может достигать, как считается, где-то около 110 000 футов. Однако, многие вещи, которые вступают в игру при определении высокого гелием воздушный шар может достигнуть, и это делает теоретический максимум в 110 000 спорные. В то же время, что также объясняет впечатляющие возможности беспилотного, высотных аэростатах, разработанная NASA для научных исследований, чтобы достичь высоты в 120 000 футов.