1. Personens vikt:
Låt oss anta att personen väger cirka 150 pund (68 kg). Detta värde kan variera beroende på individens faktiska vikt.
2. Flytkraft:
Flytkraften är den uppåtriktade kraft som utövas av en vätska som motverkar vikten av ett delvis eller helt nedsänkt föremål. I det här fallet kommer heliumballongerna att ge den flytande kraften.
Flytkraften beror på två faktorer:
a. Heliums täthet:Helium är mindre tät än luft. Vid standardtemperatur och -tryck är densiteten för helium cirka 0,0001786 gram per kubikcentimeter (g/cm³), medan luftens densitet är cirka 0,001275 g/cm³.
b. Volym av heliumballonger:Heliumballongernas volym bestämmer mängden heliumgas de kan hålla och följaktligen mängden flytkraft de kan generera.
För att beräkna volymen heliumballonger som behövs för att lyfta en person kan vi använda följande formel:
Flytkraft =Heliumdensitet × Volym × Acceleration på grund av gravitation
eller,
Volym =(personens vikt) / (heliumdensitet × acceleration på grund av gravitation)
Pluggar in värdena:
Volym =(68 kg) / (0,0001786 g/cm³ × 9,8 m/s²)
Volym ≈ 3,8 × 10⁷ cm³
3. Antal ballonger:
För att bestämma antalet vanliga heliumballonger som krävs för att ge denna heliumvolym, måste vi veta volymen av varje ballong.
Volymen på en vanlig heliumballong kan variera, men låt oss anta att varje ballong har en volym på cirka 0,0283 m³ (28 300 cm³).
Om vi dividerar den totala volymen som krävs (3,8 × 10⁷ cm³) med volymen av varje ballong (28 300 cm³), får vi:
Antal ballonger ≈ 13 428
Därför skulle det ta ungefär 13 428 vanliga heliumballonger för att lyfta en person som väger 150 pund. Detta antal kan variera något beroende på personens faktiska vikt, densiteten av helium och den exakta volymen av ballongerna som används.
