Entonces, ¿Cual es la razon?

La característica más importante de los globos y de otras estructuras inventadas por el hombre, como barcos, submarinos, entre otras,  es llamada flotabilidad. Se le define como la capacidad de un cuerpo de mantenerse sobre un fluido. Es gracias al aire (en este caso demás materiales) que se encuentran dentro del cuerpo lo que determina básicamente su capacidad de flotabilidad.

Los dirigibles, zeppelins y globos también obedecen a un principio básico de un señor conocido como Arquímedes. El principio de Arquímedes afirmaba que “un cuerpo total o parcialmente en un fluido en reposo, recibe un empuje de abajo hacia arriba de igual peso del volumen del fluido que desaloja”. Al aplicarlo al uso de los gases, descubriremos que nuestro zeppelín recibe un empuje hacia arriba igual al peso del aire que desplaza, lo que con ayuda de ciertos materiales, permita que nuestro globo se mantenga en el aire. Sin embargo, un último factor es clave para el vuelo del zeppelín, la densidad. Para que un cuerpo pueda flotar en otro fluido, es necesario que la densidad del cuerpo que se pretende que flote sea menor a la densidad del fluido. Recordemos que la densidad es la masa que encontramos en un determinado volumen y esta densidad varia en muchos de los elementos que encontramos en el planeta. Apliquémoslo en nuestro proyecto; el aire es una mezcla de nitrógeno, oxigeno, vapor de agua, ozono, dióxido de carbono, hidrogeno y otros gases, todos juntos tienen una densidad aproximada de 1,09gr/cm3 a una temperatura ambiente. A grandes alturas sin embargo, su densidad aumenta un poco, pues factores como la presión y la temperatura logran un cambio en la densidad, alterándola incluso 1,29gr/cm3. El problema es, sin embargo, que su densidad es relativamente baja y muy pocos elementos tienen densidades menores.

 

La solución fue utilizar  gases más livianos que el aire, es decir, aquellos materiales menos densos y los cuales fácilmente pueden flotar sobre este. Por eso, se utilizan gases tales como el helio y el hidrogeno, con densidades de 0.17gr/cm3 y 0,084gr/cm3, menores al aire para que estos al ser puestos en los zeppelín puedan ser más livianos y flotar. En globos aerostáticos, se utiliza un método más práctico, más barato y más común. Como dijimos previamente, la densidad puede verse alterada dependiendo de condiciones como la presión y la temperatura, en el caso de los globos aerostáticos calientan aire y este se introduce en un globo. El calor genera que los elementos en su interior se expandan, aumentando el volumen, lo que ocasiona que la densidad de los gases en su interior descienda. Este pequeño cambio en la densidad logra que, aunque sean solo 5 personas, puedan ser elevadas con facilidad. Es mediante la regulación de estos gases, el peso y densidad que se logra la elevación y flotabilidad de estos grandes artefactos.