Numa galáxia muito, muito distante...
Depois de no
episódio IV da saga Star Wars a Death Star ter sido destruída pelos rebeldes liderados por Luke Skywalker, a crise instalou-se no Império. Darth Vader e seus acólitos precisavam de um meio de transporte que lhes permitisse derrotar os rebeldes. O que fazer? O dinheiro era pouco! Na imagem está a solução encontrada...
Quando aquecido, o ar expande, e parte sai pela boca do balão.
Para que o balão possa flutuar, o peso dos equipamentos e passageiros deverá ser igual ao peso de ar que deve ser expelido do interior do balão (princípio de Arquimedes).
Para que possa subir, claro que o peso de ar que deve ser expelido do interior do balão terá de ser maior.
A imagem do lado permite perceber a diferença de densidades entre o ar quente e o ar frio (à mesma pressão). Há menos partículas de ar por unidade de volume dentro do balão, mas como estas partículas estão a mover-se mais rapidamente, a pressão interna e a externa do ar são as mesmas.
É caso para dizer, citando o Obi-Wan Kenobi: "
Use the force Luke!". Ou então como o Yoda: "A
impulsão, uma força poderosa é!"
Desafio: (para pensar)
Determine o número máximo de soldados imperiais que pode transportar sabendo que, em média, cada um tem 80kg. (Apresente o valor da carga máxima a que chegou)
Sugestão: Para calcular o peso do fluido deslocado, calcule a massa de ar a 20ºC deslocado e subtraia a massa de ar a 100ºC que ainda está no interior (portanto, não foi deslocado).
Dados:
- Este balão tem cerca de 3000
e uma massa de 290 kg (material). - Densidade do ar exterior 1,2
(20ºC, temperatura ambiente)
Densidade do ar interior 0,95
(100ºC, temperatura média dentro do balão)
Fontes:
[1],
[2],
[3],
[4]Bom trabalho!
