¿Globo, más ligero que el aire y el vacío?

Según tengo entendido, en un globo/globo de aire, se usa un quemador de gas para calentar el aire o usar algún átomo más liviano como el helio. Dado que el helio o el aire caliente es más liviano y menos denso que el aire frío que rodea al globo, el aire caliente o el helio hacen que todo el globo se eleve. Y según tengo entendido, el vacío es un espacio donde no hay átomos adentro. Entonces, ¿ningún átomo adentro significa que es más liviano que tener un átomo adentro? ¿no es así? Entonces, ¿por qué no podemos hacer que algo vuele dándole un recipiente al vacío?

Si tiene gas helio (uno de los únicos gases con velocidad de escape [fuente wiki-Helio]) dentro del globo, será ligero. Entonces, el gas adentro empuja el globo hacia arriba. Aquí, si no tiene nada dentro del globo, el globo será más liviano que el globo de helio, pero el problema es qué le dará fuerza de empuje en la dirección hacia arriba manteniendo su forma.

Respuestas (3)

Supongo que está preguntando por qué no estamos extrayendo aire de un globo como contenedor para crear la densidad más baja que nos da el helio o el aire caliente.

La respuesta es que es difícil mantener el vacío con una superficie contenedora lo suficientemente delgada como para ser casi ingrávida y rígida. Un globo con gas en el interior que iguala la presión atmosférica con la presión del gas es fácil de hacer hermético y estable. Un vacío en un recipiente de paredes lo suficientemente delgadas podría colapsar debido a la presión atmosférica y sería difícil de hacer hermético.

Un video genial para ilustrar el punto de Anna: youtube.com/watch?v=Zz95_VvTxZM
@DavePhD ¡Excelente video!

En 1670, no mucho después de la época de Galileo y sus estudios sobre la presión del aire, el pionero de la aeronáutica italiana Francesco Lana de Terzi publicó una idea para un dirigible volador basado en globos de vacío sostenido por cuatro globos de cobre evacuados. Sin embargo, en ese momento no tenían la tecnología para crear un vacío, y un globo evacuado hecho incluso con las aleaciones metálicas más fuertes conocidas es fácilmente aplastado por la presión atmosférica.

En teoría, otra opción es usar presión de radiación para inflar el globo con fotones. Pero esto tampoco es práctico. Se necesita un flujo de radiación de alrededor de 15 teravatios por metro cuadrado para producir la presión requerida ( 10 5 pascales), que es bastante intenso. ;) La superficie interior debe ser muy reflectante y la energía que no se refleja se pierde en forma de calor. Entonces, el globo necesita una fuente de energía sustancial para inflarlo y mantenerlo inflado. Tenga en cuenta que 15 teravatios es aproximadamente 40 veces la capacidad combinada de todas las centrales nucleares del mundo.

Sí, crear un contenedor al vacío y hacerlo volar es posible. Pero la eficiencia no sería mayor que la de un globo de helio. Cuando se crea un vacío, se crea una presión baja que tiende a cero. Habrá alta presión fuera del contenedor o globo. Esta presión comenzará a apretar el recipiente. El recipiente debe ser lo suficientemente fuerte como para soportar cantidades tan altas de presión. Esto sería como construir un submarino. El contenedor de vacío tendría que levantarse solo (lo que sería varias veces más pesado que un globo) junto con una carga útil.