ヘリウム風船電卓
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目次
| ◦ヘリウム風船が浮く理由 |
| ◦人を持ち上げることができる気球の数 |
| ◦11 インチのヘリウム入り風船は、どれくらいの重量を持ち上げますか? |
| ◦風船が浮く理由 |
| ◦ヘリウム風船を膨らませる方法 |
| ◦1キログラムを持ち上げるには、ヘリウムで満たされた風船が何個必要ですか? |
ヘリウム風船が浮く理由
人を持ち上げるヘリウム気球の数を計算する前に、気体と空気について理解する必要があります。気体は、ヘリウムのように固体ではない物質です。息を吸ったり吐いたりするとき、周囲の環境と空気を交換しています。これは、ガスが目に見えず、気球内の水と同じように空間を占有するために発生します。
ヘリウムは空気より密度の低い物理的特性を持っているため、ヘリウムが結合すると上昇します。これは気球の実験で起こりました。気球にヘリウムガスを充填すると、ヘリウムと結合した空気の密度が低くなったためにヘリウムが上昇し始めました。
ヘリウムの密度は空気とほぼ同じです。つまり、ヘリウムで満たされた風船は、空気で満たされた場合とほぼ同じ揚力を持ちます。この揚力の大部分は、バルーンによって押しのけられるガスの量 (1 リットルあたり 0.1785 グラム) に由来します。したがって、移動する気体の量とその重さを考慮に入れる限り、気球がどれだけの揚力を持つかを見積もることができます。
ヘリウムは最も一般的なタイプのバルーンで、ノベルティや販促品によく使用されます。水素、アンモニア、メタンなど、空気より軽い他のガスは、気球では一般的に使用されません。それにもかかわらず、このヘリウム風船計算機でガスの種類を変更して、ヘリウムと比較することができます。
人を持ち上げることができる気球の数
前のセクションで単位の操作方法を既に学習したので、計算に移りましょう。ご存じのように、ヘリウムの揚力は 1 リットルあたり約 1 グラムです。つまり、10 リットルのヘリウムがある場合、リフトを作成するには 100 個の風船が必要になります。
FL260 で飛行するパイロットに対する空力抵抗効果には、航空機、パイロット、燃料、乗客、貨物の重量が含まれます。 1 グラムの重量が抗力に寄与するため、重量を決定する際には、飛行するすべてのものを含めることが重要です。
高度なモードでは、バルーンのサイズを選択できます。直径 30 cm (11 インチ) の遊園地の通常の風船を使用しているとします。詳細モードでは、バルーンのカスタム サイズを入力できます。
既知の体積を持つバルーンと、既知の幅と高さを持つ円筒形の容器が与えられた場合、容器内のバルーンの体積を計算します。
体重をグラムに変換します。
気球が高くなりすぎないようにするために、簡単な式を使ってヘリウムの揚力を計算する必要があります。手で計算すると、1 リットルあたり 1 グラムの力を使用できるはずです。
ある体積のヘリウムで人を持ち上げるのに何個の気球が必要かを調べるには、必要なヘリウムの総体積を気球の体積で割ります。
11 インチのヘリウム入り風船は、どれくらいの重量を持ち上げますか?
気球を目的の揚力で満たすには、約 12 グラムのヘリウムが必要です。手順に従うと、この正確な金額を見つけるのに役立ちます。
風船の体積を球に近似するには、次の式を使用します: V = πr3.ここで、V は風船のおおよその体積、π は Pi 定数、r は球の半径です。 r と π の値を代入すると、V = 9.8π13.97 cm が得られます。
ヘリウムで満たされた風船の持ち上げ重量を計算するには、風船の体積にその質量を掛け、1 リットルのヘリウムが持ち上げることができるグラム数で割ります。
容積: V = 4/3 × π × r³ = 4/3 × π × 13.97³ = 11420.3cm³ = 11.420 L
質量: m = 11.420 L × 1.0715 g/L = 12.2 g
風船が浮く理由
燃焼中、硫黄やその他の大気汚染物質は、揮発性有機化合物 (VOC) と呼ばれる危険な化合物を形成する可能性があります。これらの VOC は蒸気圧が高いため、大気中に容易に逃げることができます。水素は燃料電池に適した燃料ですが、蒸気圧が低いため、燃焼には適していません。
材料が浮くとき、この動作の根底にある物理的原理は浮力です。つまり、水、大気、またはその他の流体で異なる密度を持つ材料間の関係です!この原理は、ボートや気球などの物体が浮いている仕組みを説明しており、おもりを載せた物体を持ち上げることができるのです。
ヘリウム風船を膨らませる方法
気球にヘリウムを充填するには、まずガスのキャニスターを購入する必要があります。ヘリウムは天然ガス抽出の副産物としてしか見つからないため、タンクを気球に接続する必要があります。接続したら、ヘリウムがいっぱいになるまで放出します。ヘリウムが放出されたら、バルブをしっかりと閉めてください。通常、ヘリウムはバルーンから空気よりも速く逃げます。風船を縛ったら、風船を離すまで手を離さないでください。
1キログラムを持ち上げるには、ヘリウムで満たされた風船が何個必要ですか?
これには 88 個の風船が必要です。ただし、念のため、もっと使用することをお勧めします。以下を使用して、この数を計算できます。
1 kg を持ち上げることができるヘリウムのおおよその体積を計算するには、次のことを知る必要があります。ヘリウムの重量 V。ヘリウムの密度、g/L;とヘリウムの体積、L.
V=1,000g/1.0g/L=1,000L
風船に残っているガスの割合を計算するには、同じサイズで半径 13.97 cm の風船の体積で結果を割ります。
v = 4/3 × π × r³ = 4/3 × π × 13.97³ = 11420.3cm³ = 11.420 L
N = 1,000/11.420 = 87.57 ~ 88
記事の著者
Parmis Kazemi
Parmisは、新しいものを書き、作成することに情熱を持っているコンテンツクリエーターです。彼女はテクノロジーにも非常に興味があり、新しいことを学ぶことを楽しんでいます。
ヘリウム風船電卓 日本語
公開済み: Thu Aug 25 2022
カテゴリその他の計算機
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