NASA beralih pada balon helium tak berawak untuk penelitian ilmiah sebagai bagian dari Program Ballooning Ilmiah, ia telah menjadi jelas bahwa penggunaan balon gas tidak lebih terbatas untuk taman hiburan. Untuk memahami bagaimana balon helium digunakan untuk penelitian ilmiah, penting untuk memahami bagaimana mereka bekerja.
Ketika udara dipanaskan, secara bertahap mulai naik di atmosfer, dan akhirnya digantikan oleh udara dingin dari sekitarnya. Ini pendakian udara panas dapat dikaitkan dengan fakta bahwa kepadatan lebih rendah dari udara dingin di sekitarnya. Secara sederhana, kepadatan udara jatuh seperti yang dipanaskan, dan ini pada gilirannya menyebabkan untuk naik. Prinsip yang sama digunakan dalam balon udara panas, dimana udara dipanaskan menggunakan sumber panas ditempatkan di keranjang rotan ditangguhkan, dan terjebak dalam 'amplop' di atas.Gaya apung yang dihasilkan oleh adanya udara panas dalam amplop dan udara dingin di luar itu, membuat balon udara panas naik secara bertahap. Gaya apung bahwa balon udara panas terkena mirip dengan yang dijelaskan dalam prinsip archimides - yang menyatakan bahwa:
" Setiap objek, seluruhnya atau sebagian dibenamkan dalam cairan, yang didukung oleh kekuatan sama dengan berat fluida yang terlantar akibat objek ".
Jika objek dikatakan adalah lebih berat dari fluida yang dipindahkan, ia cenderung untuk tenggelam dan menetap di bagian bawah. Tetapi jika itu lebih ringan dari cairan mengungsi, ia cenderung untuk mengapung (cair) atau naik (gas). Dalam kasus balon udara panas, cenderung naik karena udara di dalam panas dan karena itu kurang padat daripada udara luar. Seperti udara panas, helium bahkan lebih ringan dari udara pada suhu kamar, dan yang menjelaskan mengapa balon helium meningkat ketika mereka dilepaskan. Lebih penting lagi, penggunaan balon helium tidak hanya terbatas untuk taman hiburan atau perayaan keluarga hari ini, tetapi melampaui itu. Bahkan, berisi helium balon yang banyak digunakan dalam bidang periklanan (balon helium ditambatkan) dan meteorologi studi (Program Ballooning Ilmiah NASA). Bagaimana Helium Balon Kerja? balon helium pada dasarnya gas balon yang diisi dengan gas helium, yang dianggap sebagai pilihan terbaik di antara lebih ringan dari udara berbagai gas yang dapat digunakan dalam balon gas. Bahkan, helium adalah elemen paling ringan kedua di alam semesta teramati - dengan hidrogen hanya menjadi lebih ringan dari itu. Seperti helium lebih ringan dari udara, menggunakannya dalam balon membantu mereka naik di langit dengan udara atmosfer bertindak sebagai fluida. Pada dasarnya, kepadatan materi memainkan peran penting dalam menentukan apakah akan mengapung / naik atau tenggelam / jatuh. Sebagai densitas udara kurang dari densitas air, botol plastik berisi udara cenderung mengapung di air. Jika Anda mengikat botol berisi udara dan batu ke salah satu ujung tali dan membuangnya di air, Anda akan melihat botol mengambang di air seperti balon gas di udara. Ini mengambang botol dapat dikaitkan dengan 'apung', yang didefinisikan sebagai gaya ke atas yang bekerja pada sebuah benda yang dibenamkan dalam cairan sebagian atau seluruhnya . Sementara hukum daya apung tidak berlaku untuk udara (gas), gaya apung udara jauh lebih kecil dari air (cairan) sebagai densitas relatif rendah. Dalam kasus helium, kepadatannya kurang dari kepadatan udara atmosfer. Secara khusus berbicara, kepadatan udara 1,25 g / L, sedangkan densitas helium hanya 0,1785 g / L. Kepadatan cukup tinggi dari udara atmosfer dapat dikaitkan dengan fakta bahwa nitrogen (yang memiliki densitas 1,2506 g / L) merupakan hampir 80 persen saja. Demikian pula, berat molekul udara adalah 28,9, yang merupakan tujuh kali lebih dari itu helium dengan berat molekul 4.0. Seperti helium, yang digunakan untuk mengisi balon gas helium, lebih ringan dari udara luar itu, balon ini dikenakan apung dan memulai Ascend bertahap. Karena kemampuan balon helium tak berawak untuk mencapai ketinggian yang cukup tinggi, mereka sering digunakan dalam bidang penelitian atmosfer untuk mempelajari kondisi cuaca yang berlaku di bagian atas atmosfer.
Berapa Banyak Bisa Berat Balon Helium Lift?
Sejauh angkat balon helium yang bersangkutan, itu berbanding lurus dengan volume helium dalam balon, yang, pada gilirannya, berbanding lurus dengan ukuran balon. Pada dasarnya, 1 kaki kubik helium dikenal untuk mengangkat 28,2 gram payload. Untuk mengetahui berapa banyak berat badan balon helium tertentu dapat mengangkat, Anda perlu mengalikan volume helium di dalamnya menjadi 28,2. Langkah # 1 : Tentukan volume helium dalam balon dengan menggunakan rumus volume bola.
Volume Sphere = 4/3 π.r 3 dimana r = jari-jari dan π = 3,14 (approx)
Jika diameter balon adalah 10 kaki, jari-jarinya akan 5 ft
Oleh karena itu, volume helium akan 4/3 × 3,14 × 5 x 5 x 5 = 523,33 cu ft
Langkah # 2 : Cari kapasitas payload dari balon helium.
Kapasitas Muatan (gm) = Volume Helium (cu ft) × 28,2 gm (approx)
Jika volume helium 523,33 kaki kubik, kapasitas muatannya akan 523,33 × 28,2 = 14.757,90 gm (£ 32,53).
Menariknya, balon besar yang digunakan oleh NASA untuk studi ilmiah dirancang untuk membawa muatan sekitar 8.000 lbs. The-of-the-art Columbia Balon Fasilitas Ilmiah (CSBF) dioperasikan oleh NASA dapat memfasilitasi peluncuran diameter 400 ft tinggi ketinggian balon tak berawak untuk tujuan penelitian ilmiah. Sebagai balon helium terus meningkat, kepadatan helium di dalamnya terus turun. Tapi ada batas untuk berapa tinggi itu bisa pergi. Pada dasarnya, sebuah balon berisi helium dapat terus naik selama udara di sekitarnya lebih padat daripada helium di dalamnya. Sebagai densitas udara jatuh dengan ketinggian, ada datang suatu titik ketika itu sama dengan kepadatan helium di dalam balon. Secara teoritis, ketinggian maksimum balon helium dapat mencapai diyakini berada di suatu tempat sekitar 110.000 ft Namun, banyak hal ikut bermain saat menentukan seberapa tinggi balon helium dapat mencapai, dan yang membuat maksimum teoritis 110.000 diperdebatkan. Pada saat yang sama, yang juga menjelaskan kemampuan spektakuler, tak berawak tinggi ketinggian balon dikembangkan oleh NASA untuk studi ilmiah, untuk mencapai ketinggian 120.000 kaki
Ketika udara dipanaskan, secara bertahap mulai naik di atmosfer, dan akhirnya digantikan oleh udara dingin dari sekitarnya. Ini pendakian udara panas dapat dikaitkan dengan fakta bahwa kepadatan lebih rendah dari udara dingin di sekitarnya. Secara sederhana, kepadatan udara jatuh seperti yang dipanaskan, dan ini pada gilirannya menyebabkan untuk naik. Prinsip yang sama digunakan dalam balon udara panas, dimana udara dipanaskan menggunakan sumber panas ditempatkan di keranjang rotan ditangguhkan, dan terjebak dalam 'amplop' di atas.Gaya apung yang dihasilkan oleh adanya udara panas dalam amplop dan udara dingin di luar itu, membuat balon udara panas naik secara bertahap. Gaya apung bahwa balon udara panas terkena mirip dengan yang dijelaskan dalam prinsip archimides - yang menyatakan bahwa:
Jika objek dikatakan adalah lebih berat dari fluida yang dipindahkan, ia cenderung untuk tenggelam dan menetap di bagian bawah. Tetapi jika itu lebih ringan dari cairan mengungsi, ia cenderung untuk mengapung (cair) atau naik (gas). Dalam kasus balon udara panas, cenderung naik karena udara di dalam panas dan karena itu kurang padat daripada udara luar. Seperti udara panas, helium bahkan lebih ringan dari udara pada suhu kamar, dan yang menjelaskan mengapa balon helium meningkat ketika mereka dilepaskan. Lebih penting lagi, penggunaan balon helium tidak hanya terbatas untuk taman hiburan atau perayaan keluarga hari ini, tetapi melampaui itu. Bahkan, berisi helium balon yang banyak digunakan dalam bidang periklanan (balon helium ditambatkan) dan meteorologi studi (Program Ballooning Ilmiah NASA). Bagaimana Helium Balon Kerja? balon helium pada dasarnya gas balon yang diisi dengan gas helium, yang dianggap sebagai pilihan terbaik di antara lebih ringan dari udara berbagai gas yang dapat digunakan dalam balon gas. Bahkan, helium adalah elemen paling ringan kedua di alam semesta teramati - dengan hidrogen hanya menjadi lebih ringan dari itu. Seperti helium lebih ringan dari udara, menggunakannya dalam balon membantu mereka naik di langit dengan udara atmosfer bertindak sebagai fluida. Pada dasarnya, kepadatan materi memainkan peran penting dalam menentukan apakah akan mengapung / naik atau tenggelam / jatuh. Sebagai densitas udara kurang dari densitas air, botol plastik berisi udara cenderung mengapung di air. Jika Anda mengikat botol berisi udara dan batu ke salah satu ujung tali dan membuangnya di air, Anda akan melihat botol mengambang di air seperti balon gas di udara. Ini mengambang botol dapat dikaitkan dengan 'apung', yang didefinisikan sebagai gaya ke atas yang bekerja pada sebuah benda yang dibenamkan dalam cairan sebagian atau seluruhnya . Sementara hukum daya apung tidak berlaku untuk udara (gas), gaya apung udara jauh lebih kecil dari air (cairan) sebagai densitas relatif rendah. Dalam kasus helium, kepadatannya kurang dari kepadatan udara atmosfer. Secara khusus berbicara, kepadatan udara 1,25 g / L, sedangkan densitas helium hanya 0,1785 g / L. Kepadatan cukup tinggi dari udara atmosfer dapat dikaitkan dengan fakta bahwa nitrogen (yang memiliki densitas 1,2506 g / L) merupakan hampir 80 persen saja. Demikian pula, berat molekul udara adalah 28,9, yang merupakan tujuh kali lebih dari itu helium dengan berat molekul 4.0. Seperti helium, yang digunakan untuk mengisi balon gas helium, lebih ringan dari udara luar itu, balon ini dikenakan apung dan memulai Ascend bertahap. Karena kemampuan balon helium tak berawak untuk mencapai ketinggian yang cukup tinggi, mereka sering digunakan dalam bidang penelitian atmosfer untuk mempelajari kondisi cuaca yang berlaku di bagian atas atmosfer.
| Seperti dalam kasus helium, hidrogen dan neon bahkan dikategorikan sebagai 'lebih ringan dari udara' gas, seperti kepadatan mereka lebih rendah dari udara. Ini adalah kepadatan rendah dari gas-gas yang menambah daya apung mereka. Sementara hidrogen, dengan densitas 0,08988 g / L, lebih ringan daripada helium, itu bukan pilihan pertama untuk balon gas karena sifat sangat mudah terbakar. Demikian pula, bahkan neon - dengan densitas dari 0,9002 g / L, lebih ringan dari udara, dan dengan demikian dapat digunakan untuk mengisi balon gas. Namun, fakta bahwa sangat jarang di Bumi, lebih berat dibandingkan dengan helium dan mahal untuk diproduksi industri, memberikan suatu jempol ke bawah ketika datang ke penggunaannya dalam balon gas. |
Berapa Banyak Bisa Berat Balon Helium Lift?
Sejauh angkat balon helium yang bersangkutan, itu berbanding lurus dengan volume helium dalam balon, yang, pada gilirannya, berbanding lurus dengan ukuran balon. Pada dasarnya, 1 kaki kubik helium dikenal untuk mengangkat 28,2 gram payload. Untuk mengetahui berapa banyak berat badan balon helium tertentu dapat mengangkat, Anda perlu mengalikan volume helium di dalamnya menjadi 28,2. Langkah # 1 : Tentukan volume helium dalam balon dengan menggunakan rumus volume bola.
Jika diameter balon adalah 10 kaki, jari-jarinya akan 5 ft
Oleh karena itu, volume helium akan 4/3 × 3,14 × 5 x 5 x 5 = 523,33 cu ft
Langkah # 2 : Cari kapasitas payload dari balon helium.
Jika volume helium 523,33 kaki kubik, kapasitas muatannya akan 523,33 × 28,2 = 14.757,90 gm (£ 32,53).
Menariknya, balon besar yang digunakan oleh NASA untuk studi ilmiah dirancang untuk membawa muatan sekitar 8.000 lbs. The-of-the-art Columbia Balon Fasilitas Ilmiah (CSBF) dioperasikan oleh NASA dapat memfasilitasi peluncuran diameter 400 ft tinggi ketinggian balon tak berawak untuk tujuan penelitian ilmiah. Sebagai balon helium terus meningkat, kepadatan helium di dalamnya terus turun. Tapi ada batas untuk berapa tinggi itu bisa pergi. Pada dasarnya, sebuah balon berisi helium dapat terus naik selama udara di sekitarnya lebih padat daripada helium di dalamnya. Sebagai densitas udara jatuh dengan ketinggian, ada datang suatu titik ketika itu sama dengan kepadatan helium di dalam balon. Secara teoritis, ketinggian maksimum balon helium dapat mencapai diyakini berada di suatu tempat sekitar 110.000 ft Namun, banyak hal ikut bermain saat menentukan seberapa tinggi balon helium dapat mencapai, dan yang membuat maksimum teoritis 110.000 diperdebatkan. Pada saat yang sama, yang juga menjelaskan kemampuan spektakuler, tak berawak tinggi ketinggian balon dikembangkan oleh NASA untuk studi ilmiah, untuk mencapai ketinggian 120.000 kaki
Tidak ada komentar:
Posting Komentar
makasih