Kolik balónků je potřeba k zvednutí člověka? Jak zvednout plakát pomocí heliových balónků Kolik heliových balónků potřebujete, abyste zvedli osobu
Často se nás ptají kolik heliových balónků potřebujete, abyste vzbudili květinu?, pohlednice nebo hračka? Jaká je zdvihací síla helia? Pokusíme se vám podrobně sdělit tajemství našich výpočtů a všech vzorců.
Pro rychlé a jednoduchý výpočet zdvihací síla míče používáme vzorce. S vědomím, že 1 m 3 helia zvedne přibližně 1 kg. Jinými slovy, jedna standardní koule 10" (palců) nebo 25-27 cm zvedne pouze 3-4 gramy. Perleťové balónky 12" metalické zvednou až 5 gramů. Ke zvednutí hračky o váze 200 gramů tedy potřebujeme 200/4 = 50 kuliček. Vše se zdá jednoduché. Jelikož se ale helium neustále uvolňuje z obyčejných balónků, postupem času balon s héliem ztrácí část své zdvihací síly a proto, když vás nafoukne 50 balonů a váš dar letí, tak za pár hodin letí jen se silným kopem a to abyste neměli jakékoli stížnosti na nás, musíte to vzít o 20%.
Měli byste také vzít v úvahu skutečnost, že uvnitř mohou míče snadno stoupat nahoru, ale venku je může poryv větru jednoduše odfouknout. Aby bylo možné zvednout dárek na dlouhém laně, musí existovat dobrá zásoba zvedací síly. A mimochodem, čím výš zvednete oblak balónků s dárkem, tím větší váhu lano přidá. Proto je lepší zvednout dárek do výšky pomocí silného, ale tenkého vlasce.
Pokud si přeješ, můžeš ostříhat ocas na míči, který přijde po uzlu. Tato technika sníží Celková váha balon, nebo mu dá možnost létat ještě asi hodinu.
Když kupujete dárek, je lepší ho hned zvážit. V blízkosti jsou vždy obchody s váhami. To je potřeba udělat alespoň proto, abyste mohli odhadnout, kolik za míče utratíte. Z naší zkušenosti byly případy, kdy pod okno přinesli kytici květin na výchovu své milované manželky. Na první pohled byl docela lehký. Ale ani 100 míčků to nedokázalo zvednout. Odřízli jsme téměř všechny listy a zkrátili stonky. Až po tomto kytice byla sebevědomě držena ve vzduchu.
Pokud vám rozpočet umožňuje nemyslet na počet kuliček, ale myslet pouze na kvalitu a výsledek procesu, pak můžete jít jednoduchou cestou. V naší prodejně nafoukneme 20 balónků a připojte k nim dárek - každý vidí, že konstrukce nelétá. Pak nafoukneme dalších 20 balónků a dárek (např.) s balónky vyletěl nahoru. Ale takhle to vidí zákazník. A v hlavě si říkám, že bych to mohl vzít 30 míčků. A tady nastává ten nejtolerantnější okamžik. Vidíme, že dárek neletí. Samozřejmě vstal, ale neměl žádnou rezervu zvedací síly. A pokud vše zůstane takto, tak náš klient dovolenou mít nebude. Proto je musíte pečlivě přesvědčit, že je potřeba nafouknout dalších 10-15 balónků. Nebo vykuchat medvěda (hračku) se všemi odpadky navíc, které byly zašity uvnitř. A doma to můžete klidně vrátit zpět.
Zvedat závaží větší než jeden kilogram je levnější velké koule, protože hmotnost jednoho velkého balónku je menší než hmotnost velkého počtu malých heliových balónků se stejným objemem helia. Zvedací síla velkého heliového balónku se vypočítá pomocí vzorce. Konvenčně je objem helia v kouli 4/3 pr3 a pak vycházíme z poznatku, že 1 m3 helia obsahuje přibližně 1 kg hmotnosti. Například vezměte míč o průměru 1 m. Pomocí vzorce nebo někoho, kdo umí počítat pomocí vzorců, dostaneme objem koule (4/3) * 3,14 * 0,53 = 0,522 m3. Předpokládejme, že metr dlouhý míč zvedne 0,5 kg. Od této hmotnosti je nutné odečíst váhu samotné koule a váhu stuhy nebo vlasce, na kterou je zaháknutý, to bude vypočítaná váha. Venku je zvedací síla ovlivněna určitými koeficienty v podobě povětrnostních podmínek – sníh, déšť, vítr, slunce nebo nízká (vysoká) teplota. Například standardní balony při mírných srážkách nemusí létat vůbec, protože... hmotnost dešťových kapek, které na nich ulpívají, zvyšuje celkovou hmotnost míče.
Jakýkoli nápad je proveditelný!!! Pokud byste měli možnost a my máme touhu... nebo naopak)
Všichni jsme je viděli na vlastní oči nebo na obrázcích – obrovské barevné koule stoupající výš a výš k modrému nebi. Pak se proměnili v malé smítko a pak úplně zmizeli. Vypadají tak čistě – co by mohlo být čistšího než vyhřívané čerstvý vzduch, že jo?
Ale dříve byly balony mnohem neobvyklejší. V červnu 1783 bratři Joseph a Jacques Montgolfierovi jako první experimentovali s balónky. Všimli si, že kouř stoupá, vzali do náruče vlhkou slámu a vlnu, zapálili je a kouli o průměru 10 m, vyrobenou z plátna a pokrytou papírem, naplnili černým, štiplavým a dusivým kouřem. Experiment byl úspěšný – míček vzlétl.
O několik měsíců později, v září, byli bratři ještě kreativnější.
Oba se vydali do Versailles, aby svůj vynález předvedli francouzskému králi a královně. Z nějakého důvodu se rozhodli hodit staré boty a shnilé maso do ohně ze slámy a vlny – skvělý nápad! Zápach byl tak hrozný, že král a královna, kteří přišli blíž, aby div obdivovali, okamžitě utekli - královsky, aniž by ztratili svou důstojnost.
Nicméně cestující horkovzdušný balón nikdo takovou možnost nenabízel. Bratři Montgolfierové přivázali kachnu, kohouta a ovci k příšerně páchnoucí kouli a poslali je k létání. Naštěstí všichni přistáli v pořádku.
Balónky stoupají vědecké přístroje do výšky až 40 000 m (to je 4x více, než létají osobní letadla). Pak míček praskne kvůli příliš velkému množství nízký tlak a přístroje začnou padat dolů, přičemž cestou provádějí potřebné údaje.
V listopadu vynesl balón bratrů do vzduchu dva lidi, kteří balancovali na opačných koncích proutěného koše vyrobeného z vrbové proutky. Tito lidé házeli slámu do rozpálených kamen nad hlavami. Překvapivě se sami bratři rozhodli zůstat na zemi. Moderní balónky jsou mnohem bezpečnější a samozřejmě mnohem méně zapáchají. Propanové hořáky ohřívají plyny v kouli nad nimi. V moderních míčích se používá horký vzduch, a pro dálkové rekordní lety - směs helia a horkého vzduchu. Helium je druhý nejlehčí prvek ve vesmíru (sledujte, co se stane s balonkem naplněným héliem dítěte, pokud se uvolní z jejich rukou).
Mnozí se budou ptát, proč nepoužít nejlehčí prvek v balónu – vodík? To se někdy dělá, ale vodík je velmi hořlavý a výbušný. (To byla příčina smrti německé vzducholodě Hindenburg, naplněné vodíkem, která se v roce 1937 v New Jersey vznítila a okamžitě shořela. Lze také připomenout americkou znovupoužitelnou kosmickou loď Challenger, která se zřítila v důsledku výbuchu vodíku palivo.)
Balón se vznáší vzduchem, protože plyny, které ho naplňují, váží méně než vzduch, který jej obklopuje. Ale jak může koule z plastu nebo hedvábí naplněná vzduchem vážit méně než vzduch kolem ní? Je to velmi jednoduché: plyn se při zahřívání rozpíná. Litr horkého vzduchu tedy obsahuje méně molekul než litr hustšího studeného vzduchu, což znamená, že horkovzdušný balón váží méně než studený vzduch. Díky tomuto rozdílu balon letí!
Starověký řecký vědec Archimédes vyvodil následující zákon: na každé těleso ponořené do kapaliny nebo vznášející se ve vzduchu působí vztlaková síla směřující vzhůru a rovnající se váze jím vytlačené kapaliny nebo vzduchu. Je-li tato síla větší než hmotnost tělesa, pak se těleso vznáší, je-li menší, těleso klesá.
Abychom viděli tento princip v praxi, zkusme utopit balónek vzduchu v kbelíku s vodou. Vzhledem k tomu, že balón obsahující vzduch váží méně než stejný objem vody, balón se vznáší.
Městská vzdělávací instituce "Pechnikovskaya střední
všeobecná střední škola"
okres Kargopol
Družinin Matvej Sergejevič
Vědecký školitel - učitel
Městská vzdělávací instituce "Pechnikovskaya střední
všeobecná střední škola"
okres Kargopol
Kargopol
já Úvod._______________________________________ 3
Účel práce_______________________________________________ 3
Cíle práce_________________________________________________ 3
Formulace problému. Přehled literatury. ______________ 3
II. Hlavní část. Experiment. ___________________ 5
Vytvoření koule naplněné horkým vzduchem.____ 5
Výroba balónku naplněného vodíkem. __________ 7
III.Závěry. _________________________________________ 8
Reference ___________________________________ 9
jáÚvod
Cíl práce
Naučte se stavět balónky. Zjistěte, jakou zátěž unese balónek naplněný horkým vzduchem a balónek naplněný vodíkem.
Cíle práce:
· Postavte balón jako čínskou lucernu.
· Změnou objemu míče určete dobu jeho letu a hmotnost břemene, které zvedne.
· Naplňte balónek vodíkem a určete hmotnost břemene, které zvedne.
· Porovnejte nosnost balónu s horkým vzduchem a balónu s vodíkem.
· Zjistěte, jaký objem může balón zvednout člověka do vzduchu.
https://pandia.ru/text/78/568/images/image002_50.gif" align="left" width="231" height="156 src=">Je známo, že vzduch balonky plnit teplý vzduch nebo nejlehčí plyn - vodík, který je 15krát lehčí než vzduch. Ale jak víte, vodík je velmi hořlavý. Kvůli tomu například ve čtyřicátých letech minulého století vzplála a zahynula německá vzducholoď „Hindenburg“ (lit. 4).
Nafukují také balónky hélium, který je o něco těžší než vodík, ale je zcela bezpečný, protože nehoří (lit. 5).
https://pandia.ru/text/78/568/images/image004_18.jpg" align="left" width="276" height="193 src=">5. června" href="/text/category/5_iyunya //" rel="bookmark">5. června 1783 se konala další demonstrace. Koule vážící 227 kilogramů s plátěnou skořepinou a provazovou sítí dokázala vystoupat do výšky dvou kilometrů. O této události se dozvěděla celá Francie a balónky se začaly nazývat horkovzdušné balóny. 21. listopadu 1783 lidé poprvé vystoupili v horkovzdušném balónu: vědkyně Pilar de Rosiers a markýz d'Arlandes,
Velkou zásluhu na rozvoji balónového létání měl pařížský profesor fyziky Jacques-Alexandre Charles. Jako skořepinu použil lehkou hedvábnou tkaninu napuštěnou gumou a vyplnil samotnou kouli vodík, což umožnilo zmenšit jeho objem třikrát. Charles také vyvinul způsoby ovládání balónu a přišel na to, že je potřeba vzít si s sebou zátěž, aby se zvětšil dosah letu a kotva pro přistání. Od té doby až do současnosti zůstal tvar balónu prakticky nezměněn (lit. 3).
Po vynálezu balónky naučili stavět vzducholodě.
https://pandia.ru/text/78/568/images/image007_14.jpg" align="left" width="145" height="346 src=">left " style="border-collapse:collapse;border :žádný;levý okraj:6,75pt;pravý okraj: 6,75pt">
Hmotnost koule (g)
Hmotnost nákladu (g)
Doba letu
Míč od 1 balení
3 min 13 sec
Koule po 2 baleních
5 min 10 sec
Tabulka ukazuje, že pokud se objem míče zvětší o 2 krát se hmotnost nákladu, který zvedne, zvýší pouze o 1,5 časy. Zřejmě proto, že v druhé kouli už se vzduch ochlazuje. A pokud přidáte oheň, spodní skořápka koule se začne tavit.
Data tabulky jsou prezentována ve formě obrázku.
https://pandia.ru/text/78/568/images/image010_14.jpg" alt="F:\ball\IMG_2360.JPG" align="left" width="149" height="152 src=">!} 
Pak jsme se rozhodli naplnit balón vodíkem. K nafouknutí balónku vodíkem bylo zapotřebí 25 gramů. zinek Do baňky jsme nalili zinek a naplnili kyselinou sírovou. Ke špičce byla připevněna koule. Míč se začal pomalu nafukovat. Nafukoval se skoro 2 hodiny. A když se nafoukl, svázali jsme ho provázkem. Obvod koule byl 78 cm, což znamená její objem 8 litrů. a skořápka vážila 7,6 gramů. a zvedl břemeno o hmotnosti 1,1 gramu. Balón jsme mohli nafouknout na 17 litrů. a zvedl by břemeno o hmotnosti 13 gramů.
Pak jsme pustili míč. Letěl velmi vysoko a byl zcela neviditelný.
Závěr
Na rozdíl od balónu naplněného teplým vzduchem může balón naplněný vodíkem létat velmi dlouho a vysoko, dokud se nenafoukne nebo nepraskne. Každý 1,3 l. vodík, kterým je balónek naplněn, může stoupat 1 g. užitečné zatížení.
 |
III.Závěry.
· Vlastně se mi podařilo vyrobit balónky plněné jak horkým vzduchem, tak vodíkem.
· 
Nevýhodou balónu plněného horkým vzduchem je, že unese 5x menší váhu než balónek naplněný vodíkem. Navíc je nebezpečný z hlediska požáru a je třeba jej spustit, když je na zemi sníh, nebo po dešti. Ale může být spuštěn mnohokrát a nevyžaduje vodík.
· V praxi lze horkovzdušné balóny použít jako Čínské lucerny, nebo zvedání provázkem na patnácti balóncích mobilní telefon a nafilmujte svou vesnici z ptačí perspektivy.
· A jak ukázaly výsledky práce, balón nemůže zvednout Medvídka Pú do vzduchu. To vyžaduje velmi velký míč. A co by zvedlo do vzduchu člověka vážícího 70 kg? Potřebujeme nafouknout více než pět tisíc dětských balónků vodíkem!
Bibliografie.
1. http://ru. wikipedie. org/wiki/%C2%EE%E7%E4%F3%F8%ED%FB%E9_%F8%E0%F0%E8%EA Balón článku
2. http://dic. *****/dic. nsf/brokgauz_efron/23370/Článek se vzduchovým balónem.
3. http://www. balonem lt/ru/vozdusnye_sary/istorija_vozdusnyh_sarov/ Článek Historie balónů
4. http://dic. *****/dic. nsf/enc_tech/380/vzducholoď
5. Velká dětská ilustrovaná encyklopedie. – Per. z francouzštiny – M.: Egmont Russia Ltd, 2005
6. Příručka fyziky: Přel. s ním. 2. vyd. – M.: Mir, 1985
Na všechna tělesa ve vzduchu působí vztlaková (archimedovská) síla. Chcete-li najít Archimedovu sílu působící na těleso ve vzduchu, musíte ji vypočítat pomocí vzorce vynásobením gravitačního zrychlení hustotou vzduchu a objemem tělesa.
F a = g pV t
Pokud se ukáže, že tato síla je větší než gravitační síla působící na těleso, těleso vyletí nahoru. Na tom je aeronautika založena.
Aby mohl balón vystoupat výše, musí být naplněn plynem, jehož hustota je menší než hustota vzduchu. Může to být vodík, helium nebo ohřátý vzduch.
Abyste mohli určit, jakou váhu může balón zvednout, musíte znát jeho zvedací sílu. Vztlaková síla balónku se rovná rozdílu mezi Archimedovou silou a gravitační silou působící na balón.
F pod = F a - (Ft plášť + Ft plyn uvnitř + Ft zatížení)
Jak můžeme zajistit, aby gravitační síla F t byla menší než síla Archiméda F a?
Musíme si rozmyslet, jakým plynem balónek naplnit!
Rozdíl mezi hmotností 1 m 3 vzduchu a hmotností 1 m 3 plynu nazýváme zvedací silou 1 m 3 plynu.
Čím nižší je hustota plynu naplňujícího balón o daném objemu, tím menší je gravitační síla, která na něj působí, a tím větší je výsledná zvedací síla. Když se vzduch zahřeje z 0 na 100 stupňů Celsia, jeho hustota se sníží pouze 1,37krát. Proto se zvedací síla balónků naplněných teplým vzduchem ukazuje jako malá. Hustota vodíku je 14krát menší než hustota vzduchu a zvedací síla koule naplněné vodíkem je více než třikrát větší než zvedací síla ohřátého vzduchu o stejném objemu. Vodík však hoří a tvoří se vzduchem vysoce hořlavou směs. Helium je nehořlavý a zároveň lehký plyn.
Hustota vzduchu klesá s rostoucí nadmořskou výškou. Proto, jak balón stoupá, Archimédova síla, která na něj působí, se zmenšuje.
Poté, co Archimédova síla dosáhne hodnoty rovné gravitační síle, se stoupání balónu zastaví.
Abychom vystoupili ještě výše, je nutné snížit gravitační sílu Ft, z koule je shozen balast. Gravitační síla klesá a vztlaková síla je opět větší.
Nebo můžete zvýšit Archimedovu sílu Fa zvýšením objemu koule. Chcete-li to provést, musíte do pláště načerpat další část plynu.
Aby mohl klesnout k zemi, musí být snížena vztlaková síla. Chcete-li to provést, můžete snížit objem míče. V horní části pláště balónku je speciální vypouštěcí ventil, kterým lze uvolnit část plynu. Poté míč začne padat dolů.
Teplota teplý vzduch vnitřek balónku lze upravit pomocí obvyklého plynový hořák nainstalované pod pláštěm. Zvýšením plamene hořáku můžete přimět balónek stoupat výše a naopak. Pokud zvolíte teplotu, při které se gravitační síla působící na míč s košem bude rovnat Archimedově síle,
pak bude míč „viset“ ve vzduchu.
Stručná encyklopedie letectví.........
POČET
V některých karikaturách se do vzduchu vznáší našpulený muž.
Jaký by měl být objem lidského těla, aby se s hmotností 50 kg mohl vznášet do vzduchu? Hustota vzduchu = 1,3 kg/m3.
Vezměte v úvahu, že při nafukování se vaše tělesná hmotnost nezvyšuje. A když vezmeme v úvahu nárůst hmoty v důsledku nasávaného vzduchu, změní se odpověď?
„VZDUCHOVÉ“ ÚKOLY
V atmosféře které planety bude stoupat balón naplněný vzduchem?
1. Je možné použít balony k přepravě astronautů na Měsíci?
2. Dva obaly balónků o stejné hmotnosti, jeden z tenké pryže a druhý z pogumované tkaniny, jsou naplněny stejným množstvím vodíku (vodík nemůže uniknout z balónků Který balón vyletí výše).
3. Bude váha při vážení fotoaparátu ukazovat stejnou hmotnost fotbalový míč, nafouknutý vzduchem na atmosférický tlak(komora ještě nenabyla kulového tvaru) a stejná komora, nenafouknutá vzduchem?
Párty je vždy skvělá. Ozdobte svou dovolenou zářivými balónky, které budou létat. Nedělejte si starosti, pokud nemáte peníze nebo čas na helium. Doma si můžete balónky jednoduše nafouknout sodou a octem.
Bude to vizuální pomůcka pro děti jednoduchý chemický pokus. A nebude to vyžadovat velkou fyzickou námahu.
Mimochodem, vědci říkají, že nafukování vzduchových produktů je dobré pro plíce a srdce, spaluje kalorie, což znamená, že také pomáhá zhubnout.
Pokud se ale nebavíme o jednom exempláři, ale o deseti, dvaceti či více míčcích, musíte souhlasit, že z příjemné zábavy se stanou muka...
Přečtěte si také:
Soda a ocet na míč
Je to jednoduché. V srdci „kouzla“ - běžná chemická reakce při kombinaci kyseliny a hydrogenuhličitanu sodného. Tím se uvolňuje oxid uhličitý, který místo helia pomáhá míči létat. Vše se děje okamžitě, výsledek vás potěší během pár sekund.
Provádění experimentu
Budeme potřebovat:
- ocet
- balón
- trychtýř
- plastová láhev (0,5)
Je důležité zachovat správné proporce - na tom závisí konečný výsledek.
Nosit rukavice! Nedovolte malým dětem, aby si směs připravovaly samy – pouze pod dohledem dospělé osoby!
- V plastová láhev musíte nalít 100 ml octa. Nálevku vložíme do krku, nasypeme do ní 1 lžíci sody.
- Reakce právě začala. V tuto chvíli na hrdlo láhve nasadíme pryžový výrobek. Pod vlivem oxid uhličitý a uvolněním tepla se náš balónek začne nafukovat.
- Nenechte si ujít okamžik kdy jej vyjmout z láhve a svažte ji nití. Zkuste ho vystřelit nahoru - může létat pod stropem!
Zde je návod, jak nafouknout balónek pomocí hašené sody. Metoda je levná, zábavná a jednoduchá. To jsou výhody.
Částečky kousnutí a sody však mohou zůstat uvnitř výrobku (volte proto tmavší barvu nebo jej obarvěte fixem). S octem byste měli pracovat pouze pod dohledem dospělých.
To jsou, abychom uvedli, nevýhody.
