Ostatné Kalkulačky
Kalkulačka Héliových Balónov
Táto kalkulačka vám pomôže zistiť, koľko balónov musíte nafúknuť, aby ste dosiahli požadovanú výšku!
kalkulačka héliových balónov
Výsledok
? balóny
Obsah
Prečo héliové balóny plávajú
Predtým, ako zistíme, koľko héliových balónov zdvihne človeka, musíme pochopiť niečo o plynoch a vzduchu. Plyny sú látky, ktoré nemajú pevnú formu, napríklad hélium. Pri nádychu a výdychu si vymieňate vzduch s okolitým prostredím. Stáva sa to preto, že plyny sú neviditeľné a zaberajú priestor, rovnako ako voda v balóne.
Hélium má menšiu hustotu fyzikálnych vlastností ako vzduch, čo umožňuje héliu stúpať v kombinácii s ním. Stalo sa to pri experimente s balónom, pri ktorom bol balón naplnený plynným héliom a hélium sa začalo pohybovať nahor, pretože vzduch, s ktorým bol spojený, mal nižšiu hustotu.
Hélium má približne rovnakú hustotu ako vzduch, čo znamená, že balón naplnený héliom bude mať približne rovnakú zdvíhaciu silu, ako keby bol naplnený vzduchom. Väčšina tejto zdvíhacej sily pochádza z množstva plynu, ktorý je vytlačený balónom - 0,1785 gramov na liter. Takže ak vezmeme do úvahy, koľko plynu sa vytlačí a koľko váži, môžeme odhadnúť, aký veľký zdvih bude mať balón.
Hélium je najbežnejším typom balónov a často sa používa v novinkách alebo reklamných predmetoch. Iné plyny, ktoré sú ľahšie ako vzduch, ako napríklad vodík, amoniak alebo metán, sa v balónoch bežne nepoužívajú. Napriek tomu môžete zmeniť typ plynu v tejto kalkulačke héliových balónov a porovnať ich s héliom.
Koľko balónov dokáže zdvihnúť človeka
Ako pracovať s jednotkami ste sa už naučili v predchádzajúcej časti, prejdime teda k výpočtom. Ako si pamätáte, zdvíhacia sila hélia je približne 1 gram na liter. Ak teda máte 10 litrov hélia, na vytvorenie výťahu budete potrebovať 100 balónov.
Účinky aerodynamického odporu na pilota letiaceho vo FL260 zahŕňajú hmotnosť lietadla, pilota, palivo, pasažierov a náklad. Každý gram závažia prispieva k ťahu, preto je dôležité pri určovaní hmotnosti zahrnúť všetko, čo bude lietať.
V pokročilom režime si môžete zvoliť veľkosť balóna. Povedzme, že používate bežné balóny zo zábavného parku s priemerom 30 centimetrov (11 palcov). V rozšírenom režime môžete zadať vlastnú veľkosť balóna.
Vzhľadom na balón so známym objemom a cylindrickú nádobu so známou šírkou a výškou vypočítajte objem balónika vo vnútri nádoby.
Preveďte svoju hmotnosť na gramy.
Aby sme sa uistili, že balón neletí príliš vysoko, budeme musieť vypočítať zdvíhaciu silu hélia pomocou jednoduchého vzorca. Ak robíte výpočty ručne, určite by ste mohli použiť silu jeden gram na liter!
Ak chcete zistiť, koľko balónov by bolo potrebné na zdvihnutie osoby s objemom hélia, vydeľte celkový objem potrebného hélia objemom balóna.
Akú váhu zdvihne 11-palcový balón naplnený héliom?
Na naplnenie balónika s požadovaným zdvihom budete potrebovať približne 12 gramov hélia. Nasledujúce kroky vám pomôžu nájsť presnú sumu:
Na priblíženie objemu balóna gule použijeme nasledujúcu rovnicu: V = πr3. Tu je V približný objem balóna, π je konštanta Pi a r je polomer gule. Zaradením hodnôt pre r a π dostaneme V = 9,8π13,97 cm.
Ak chcete vypočítať hmotnosť zdvihu pre balón naplnený héliom, vynásobte objem balóna jeho hmotnosťou a potom vydeľte počtom gramov, ktoré dokáže zdvihnúť jeden liter hélia.
objem: V = 4/3 × π × r³ = 4/3 × π × 13,97³ = 11 420,3 cm³ = 11 420 l
hmotnosť: m = 11,420 l x 1,0715 g/l = 12,2 g
Prečo balóny plávajú
Počas spaľovania môžu síra a iné látky znečisťujúce ovzdušie vytvárať nebezpečné zlúčeniny nazývané prchavé organické zlúčeniny (VOC). Tieto VOC majú vysoký tlak pár, čo znamená, že môžu ľahko uniknúť do atmosféry. Hoci je vodík preferovaným palivom pre palivové články, má nízky tlak pár, a preto nie je ideálny na spaľovanie.
Keď materiály plávajú, fyzikálnym princípom tohto správania je vztlak: vzťah medzi materiálmi s rôznymi hustotami vo vode, atmosfére alebo akejkoľvek inej tekutine! Tento princíp vysvetľuje, ako veci ako člny a balóny zostávajú na hladine, a umožňuje nám zdvíhať predmety so závažím na vrchu.
Ako nafúknuť héliový balón
Ak chcete naplniť balón héliom, musíte si najprv kúpiť nádobu s plynom. Hélium možno nájsť len ako vedľajší produkt ťažby zemného plynu, takže budete musieť pripojiť nádrž k balónu. Po pripojení uvoľnite hélium, kým nebude plné. Po uvoľnení hélia sa uistite, že ste ventil pevne uzavreli - hélium zvyčajne uniká rýchlejšie ako vzduch z balóna. Keď je balónik zviazaný, neodstraňujte z neho ruky, kým balón nevypustíte!
Koľko balónov naplnených héliom by ste potrebovali na zdvihnutie kilogramu?
Na to by ste potrebovali 88 balónov. Odporúčame vám však použiť viac pre každý prípad. Na výpočet tohto čísla môžete použiť nasledovné:
Na výpočet približného objemu hélia, ktorý dokáže zdvihnúť 1 kg, by sme potrebovali vedieť nasledovné: hmotnosť hélia, V; hustota hélia, g/l; a objem hélia, L.
V = 1 000 g/1,0 g/l = 1 000 l
Ak chcete vypočítať percento plynu zostávajúceho v balóne, vydeľte výsledok objemom balóna, ktorý má rovnakú veľkosť a má polomer 13,97 cm.
v = 4/3 × π × r³ = 4/3 × π × 13,97³ = 11420,3 cm³ = 11,420 l
N = 1 000/11,420 = 87,57 ~ 88
Autor článku
Parmis Kazemi
Parmis je tvorca obsahu, ktorý má vášeň pre písanie a vytváranie nových vecí. Má tiež veľký záujem o techniku a rada sa učí nové veci.
Kalkulačka Héliových Balónov Slovenčina
Publikovaný: Thu Aug 25 2022
V kategórii Ostatné kalkulačky
Pridajte Kalkulačka Héliových Balónov na svoj vlastný web