Het gebruik van dagbladartikelen door de redactie van Stichting Exaktueel voldoet aan de algemene voorwaarden van de Stichting Krant in de Klas (KiK).© Alle rechten voorbehouden. Neem voor meer informatie contact op met Stichting Krant in de Klas.
Opgave
Het is maar de vraag of 1000 ballonnen genoeg zijn om een mens op te tillen. Zo te zien gaat het om 50-liter-ballonnen, gevuld met helium. Zo’n ballon heeft leeg een massa van 9,5 gram.
a) Zoek de dichtheden op van helium en lucht.
b) Bereken het gewicht van een met helium gevulde ballon. Ga ervan uit dat de druk in de ballon ongeveer gelijk is aan 105 Pa.
c) Bereken voor 1 ballon de opwaartse kracht in lucht.
d) Bereken uit de antwoorden bij b en c de totale kracht omhoog per ballon.
e) Laat zien dat 1000 ballonnen een niet al te zware man omhoog kunnen tillen.
Uitwerking vraag (a)
De dichtheid van helium = 0,178 g/L; dichtheid lucht = 1,3 g/L.
Uitwerking vraag (b)
50 liter heliumgas weegt 50 x 0,178 x 10-3 x 9,8 = 0,087 N; Gewicht van de ballon = 9,5 x 10-3 x 9,8= 0,093 N. Totaal: 0,180 N.
Uitwerking vraag (c)
Opwaartse kracht = gewicht verplaatste lucht = 50 x 1,3 x 10-3 x 9,8 = 0,637 N
Uitwerking vraag (d)
De resulterende kracht is: 0,637 – 0,180 = 0,457 N.
Uitwerking vraag (e)
1000 ballonnen: 1000 x 0,457 N = 457 N. Dit komt overeen met een massa van 457/9,8 = 47 kg. Dat is de massa van een lichte man
