Какой полезный груз может поднять воздушный шар
Какой вес поднимает шар с гелием?
Парящие в небе гелиевые шары навевают мысли о чем-то романтическом и отважно-смелом… Неудивительно, что многим приходят в голову идеи привязать к шару открытку или коробку конфет, а то и плюшевого медведя, чтобы эффектно преподнести подарок дорогому человеку.
А сколько нужно шаров, чтобы поднять целого человека? Наверняка, и вы задавались таким вопросом. Каким бы фантастическим это ни казалось, но потенциал у гелия для использования в таких целях действительно имеется. Так что остается только рассчитать количество шаров, необходимых для того, чтобы поднять тот или иной предмет.
Почему гелиевые шары летают?
Причина популярности гелия в качестве наполнителя для воздушных шаров кроется в уникальных свойствах газа: он обладает инертностью, относительно стабильно ведет себя в разных условиях и при этом имеет плотность меньше воздуха, что позволяет шарикам взмывать в небо. Правильно подобранный диаметр шара и объем закачанного в него гелия гарантируют воздушному украшению несколько часов полета.
Поскольку такой наполнитель является текучим газом, его молекулы обладают способностью просачиваться через микротрещины в стенках шара. Для сохранения гелия внутри, поверхность оболочки обрабатывается специальными средствами hi-float.
Грузоподъемность воздушного шара
Масса, которую может поднять воздушный шар, наполненный гелием, зависит от диаметра изделия и количества газа.
- Экспериментальным путем было выяснено, что средняя «грузоподъемность» гелия составляет 1 кг на 1 м3 газа.
Исходя из этого соотношения, один-единственный воздушный шар диаметром 25 см поднимает груз весом около 3-4 грамма. Металлизированные шары такого же диаметра, наполненные гелием, способны поднять до 5 грамм веса. Таким образом, чтобы поднять одну шоколадную конфету весом 15 грамм потребуется 3-4 воздушных шара.
- Для предметов потяжелее потребуется большее количество шаров. Так, роза весом 70 грамм взлетит на связке из 17-20 шаров, а мягкая игрушка весом 200 грамм потребует 50 шаров!
Сразу стоит отметить, что подобные расчеты верны для конкретных условий – внутри помещений с установленной температурой и влажностью. На улице же присутствует множество факторов, которые влияют на свойства газа. Так, следует учитывать атмосферное давление, меняющееся с высотой, воздействие солнечного света, силу ветра и другие условия.
Смогут ли гелиевые шары поднять человека в воздух?
Как мы видим, воздушные шары, наполненные гелием, в определенных условиях могут взмыть вверх, унося за собой некоторый груз. Но могут ли они поднять человека?
Делая расчеты с поправкой на реальные условия, стоит сразу сказать, что маленькие шары в совокупности будут иметь большую массу, уменьшая грузоподъемность гелия. Поэтому для полета человека лучше использовать шары большего диаметра – около 1 метра. Грузоподъемность такого шара будет составлять порядка 0,5 кг.
- Чтобы поднять в воздух 70-килограммового человека, потребуется около 140 шаров с диаметром 1 метр!
Впрочем, насколько далека теория от практики, могут показать только реальные эксперименты, ведь в расчет принимаются стабильные внешние условия. Прецедент полета человека на воздушных шарах имеется, однако ему предшествовала серьезная подготовка и долгие расчеты. Для того чтобы взмыть вверх, испытателю весом 90 кг потребовалось более 360 шаров диаметром 1,2 метра. Чтобы наполнить шары гелием, потребовалось 53 баллона с газом. Максимальная высота, на которую смог взлететь выпускник физфака МГУ Виталий Куликов, составила 5724 метра.
Наполненные гелием воздушные шарики, так и стремятся ввысь, наполняя окружающих радостью, весельем и ожиданием чуда. Нередко к шарикам привязывают теплые записки с пожеланиями, признаниями в любви или дарят огромную охапку парящих шариков вместе с большой мягкой игрушкой, чтобы придать сюрпризу эффекта неожиданности, трогательности и романтики.
Какой вес может поднять шарик с гелием? Сколько шариков потребуется, чтобы поднять над землёй человека? Уверены, каждый из нас задавался подобными вопросами. Или даже сам экспериментировал на дома на любимой кошке. Шары, наполненные гелием, действительно могут поднять в воздух и кота, и даже человека. Главное правильно рассчитать нужное количество шариков исходя из веса “пилота”.
Почему шары с гелием летают?
Популярность парящих воздушных шариков обусловлена уникальными свойствами гелия — газа, которым шарики наполняют. Данный газ — инертен, стабилен при разных условиях и плотность его меньше воздуха. Благодаря этому, гелиевые шарики стремятся улететь в небо. В зависимости от материала шарика и его диаметра, срок парения может составлять от двух часов до нескольких дней.
Для того, чтобы сохранить парение воздушных шариков на более длительное время, изделие изнутри обрабатывается специальным веществом hi-float. Это позволяет уменьшить просачивание газа, за счет его текучести, через стенки шарика.
Какой вес может поднять шарик?
Грузоподъёмность воздушного шарика зависит от размера изделия и количества гелия. Путем эксперимента было выяснено, что 1 кубический метр гелия способен поднять 1 кг веса. Поэтому, если брать латексный шарик диаметром 25 см, то можно поднять груз весом 3-4 грамма. Фольгированный шар такого же диаметра сможет поднять до 5 грамм веса. Для того, чтобы поднять печеньку весом в 15 грамм, потребуется 3-4 шарика с гелием.
Соответственно, если требуется поднять более тяжелый вес, потребуется большее количество шариков. К примеру, для поднятия хризантемы весом в 70 грамм потребуется 17-20 гелиевых шаров, а, чтобы поднять плюшевого медведя в 200 грамм необходимо уже полсотни шариков!
Данные расчеты верны без учета внешних факторов, таких как температура или влажность воздуха. На улице на грузоподъёмность шарика могут влиять атмосферное давление, которое с высотой меняется, ультрафиолетовое излучение от солнечных лучей, ветер и иные погодные и природные условия.
Можно ли с помощью шаров с гелием поднять в воздух человека?
Мы уже поняли, что гелиевые шарики могут понять воздух небольшой груз или мягкую игрушку, в зависимости от своего количества. Но получится ли с помощью гелиевых шаров поднять в воздух целого человека?
В совокупности, маленькие шары, наполненные гелием, имеют большую массу, что уменьшает их грузоподъёмность. Чтобы поднять человека над землёй, потребуется большие воздушные шары, которые имеют диаметр около 1 метра. В таком случае, грузоподъёмность каждого шара будет составлять где-то 500 грамм. Если брать человека средним весом в 70 кг, то для его полета потребуется около 140 шаров с диаметром 1 метр! Это в теории. На практике может быть больше или меньше шаров, ведь стоит учитывать и разные природные и погодные условия.
Такие эксперименты уже проводились в реальности. К ним готовилась целая команда специалистов просчитывая всевозможные особенности и нюансы. Им удалось поднять человека весом 90 кг. Исследователям потребовалось 360 шаров с диаметром 1.2 метра. Чтобы наполнить столько шариков гелием, потребовалось 53 баллона с газом. А высота полета составила 5724 метра.
Если вы занимаетесь продажей шаров или только думаете, вот отличное предложение для Вас
У нас часто спрашивают, сколько гелиевых шаров нужно чтобы поднять цветок, открытку или игрушку? Какая подъемная сила гелия? Постараемся подробно рассказать секреты наших расчетов и все формулы.
Для быстрого и простого расчета подъемной силы шарика мы используем формулы. Зная, что что 1м3 гелия поднимает примерно 1 кг.
Другими словами:
- Один стандартный шарик 10″ (дюймов) или 25-27см поднимает всего 3-4 грамма.
- Перламутровые шары 12″ металлик поднимают до 5 грамм.
Поэтому, чтобы поднять игрушку весом 200 грамм, нам понадобиться 200/4 = 50 шаров. Вроде как все просто. Но, т.к. гелий из обычных шаров постоянно выходит, то со временем шарик с гелием теряет часть своей подъемной силы. И поэтому, если Вам надули 50 шаров и Ваш подарок летает, то через несколько часов он летать будет только с сильного пинка. И для того, чтобы у Вас не было претензий к нам нужно взять на 20% больше шариков.
Также следует учесть тот фактор, что в закрытом помещении шары могут спокойно подняться вверх, а вот на улице порывом ветра может просто сносить в сторону. Для того, чтобы поднять подарок на длиной веревке, должен быть хороший запас подъемной силы. И кстати, чем выше Вы поднимаете облако из шаров с подарком, тем больше добавляется вес веревки. Поэтому подъем подарка на высоту лучше делать на крепкой, но тонкой леске.
При желании, Вы можете обрезать “хвостик” у шарика, который идет после узла. Такой прием уменьшит общий вес шара, или даст ему возможность полетать еще около часа.
Когда Вы покупаете подарок, то лучше его сразу взвесить. Всегда рядом есть магазины с весами. Это нужно сделать хотя бы для того, чтобы прикинуть сколько Вы потратите на шары. Из нашей практики были случаи, когда приносили букет цветов, чтобы поднять любимой жене под окном. На вскидку он был достаточно легкий. Но его не смогли поднять даже 100 шариков. Мы обрезали почти все листья и укоротили ножки. Лишь после этого букет уверено держался в воздухе.
Если бюджет позволяет не думать о количестве шариков, а думать лишь о качестве и результате процесса, тогда можно пойти по простому пути. В нашем магазине мы надуваем 20 шаров и крепим к ним подарок – все видят, что конструкция не летает. Тогда надуваем еще 20 шаров, и подарок (например) с шарами полетел вверх. Но так видит заказчик. А в голове думает, что можно было бы взять и 30 шаров. И тут наступает самый толерантный момент. Мы то видим, что подарок не летает. Он конечно поднялся вверх, но запаса подъемной силы у него нет. И если все так и оставить, то праздника у нашего клиента не будет. Поэтому приходится осторожно убеждать, что нужно надуть еще 10-15 шаров. Или выпотрошить из медведя (игрушки) весь лишний хлам, который зашили вовнутрь. А дома можно его незаметно вернуть взад.
Вес больше одного килограмма дешевле поднимать с помощью больших шаров, т.к вес одного большого шара меньше, чем вес большого количества маленьких гелиевых шариков при одном и том же объеме гелия. Рассчитывается подъемная сила большого шара с гелием по формуле. Условно объем гелия в шаре – 4/3 пr3, а дальше используем знания, что в 1 м3 гелия примерно 1 кг веса. К примеру берем шар 1 м в диаметре. Используя формулу или того, кто знает как считать по формулам, получаем объема шара (4/3)*3,14*0,53 = 0,522м3. Будем считать, что метровый шар поднимает 0,5 кг. От этого веса необходимо вычесть вес самого шарика и вес ленточки или лески за которую он зацеплен, это и будет расчетный вес. На улице на подъемную силу влияют некоторые коэффициенты в виде погодные условий – снег, дождь, ветер, солнце или низкая (высокая) температура. Например, стандартные шары, при небольших осадках, могут вообще не летать, т.к. вес налипших на них капель дождя увеличивает общий вес шара.
Любая идея осуществима!!! Были бы у Вас возможности, а у нас желание … или наоборот )