En las noches de Navidad y Año Nuevo

3. En las noches de Navidad y Año Nuevo, en algunos países, es común ver volar globos con

una barquilla en la que va una vela encendida. Explique detalladamente qué efectos causan

que los globos vuelen.

Solución:

Los globos de aire caliente se elevan en la atmósfera por el principio "más ligeros que el aire", la densidad del aire caliente que contienen, tiene que ser menor que la del aire que los rodea, por lo que el globo recibe un empuje ascensional que lo eleva (Principio de Arquímedes).

Si calentamos el aire contenido en un globo a una temperatura aproximada de 75ºC en un ambiente exterior que esté a unos 15ºC, conseguiremos una fuerza de elevación que será proporcional al volumen del globo. A esta fuerza, para que nuestros globos suban, habrá que restarle el propio peso del globo y sus accesorios.

Fuerza de elevación real (Fe) = fuerza de elevación producida por la diferencia de densidades (temperaturas) (Ft) - peso del globo y sus accesorios (P).

Si esta expresión es positiva, el globo ascenderá, en caso contrario nuestro globo será un fracaso.

4. Partiendo del contenido visto en la semana, ¿por qué en los bloques en las calles hechas de cemento se deja un espacio relleno de brea?

Solución:

El tema es que los materiales se contraen y dilatan cuando existen cambios de temperatura, la brea entre sus propiedades logra ser un material muy eñástico y permite absorver dichos cambios de los materiales más rígidos, permitiendo así que no se produzcan roturas.

5. Suponga un puente de acero de 560 m a 15 °C, ¿cuál es la variación en su longitud entre los ‐6 °C y los 40 °C?

Solución:

L_1=L_0 (1+∝∆t_1)

L_2=L_0 (1+∝∆t_2)

L_2-L_1=L_0 (1+∝∆t_2 )- L_0 (1+∝∆t_1 )=L_0 (1+∝∆t_2-1-∝∆t_2 )=L_0∝(∆t_2-∆t_1)

∆L=L_0∝(∆t_2-∆t_1)

∆L=L_0∝(∆t_2-∆t_1 )=(560)x(11,5x〖10〗^6 )x(25+21)

∆L=0,29624 m

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