Question

Um balão esférico tem um volume de 700m³. O balão está preenchido com hidrogênio, e 1 m³ deste gás tem massa de 90g à pressão de 1 atm. A massa do cesto, cobertura, acessórios e dois passageiros totaliza 447 kg. Quanto de lastro deve ser adicionado de modo que o balão se equilibre próximo à superfície da terra à pressão normal?

Answer 1

Segundo o Princípio de Arquimedes, quando um corpo está imerso em um fluido qualquer, ele é submetido a uma força vertical ascendente chamada de empuxo.

O empuxo exercido por um fluido em um corpo submerso pode ser calculado pela seguinte equação -

E = d. Vs. g

Nesse caso, o empuxo deve ser igual ao peso.

E = P

E = mg

E = 447.g

d. Vs. g = 447g

d. Vs = 447

Para calcular a densidade do gás, utilizamos a seguinte equação-

d = m/V

d = 0,090/1

d = 0,09 kg/m³

0,09. (700 + V) = 447

63 + 0,09V = 447

0,09V = 384

0,09. (m/d) = 384

0,09. (m/0,09) = 384

m = 384 kg