Сын спросил - если отпустить шарик с гелием, как высоко он улетит? До космоса долетит?
Я если честно не знаю что ответить. Вроде же давление с высотой падает и шарик должен лопнуть в какой то момент? Или он будет лететь пока весь гелий не выйдет?
Если кто знает физику - объясните пожалуйста простыми словами.
Обычный латексный шарик с гелием поднимается до высоты примерно 8-10 километров, после чего лопается из за расширения газа внутри.
Происходит следующее: с высотой атмосферное давление падает. Гелий внутри шарика начинает расширяться так как внешнее давление его больше не сжимает. Латекс растягивается до предела прочности и рвется. Обычно это случается на высоте где давление примерно в 10 раз меньше чем на земле - это стратосфера, около 10 км.
До космоса (условная граница 100 км - линия Кармана) шарик не долетит никогда. Даже если бы латекс был нерастяжимым - на определенной высоте плотность воздуха станет настолько малой что подъемная сила гелия сравняется с весом шарика и он просто зависнет.
Километров 10 максимум. Потом бабах и все.
Интересный момент - метеозонды используют специальные шары из неопрена которые выдерживают огромное расширение. Они могут подниматься до 30-35 км перед тем как лопнут. При этом диаметр шара увеличивается в несколько раз - запускают размером с метр, а лопается когда раздувается до 6-8 метров.
Обычный же праздничный шарик сделан из тонкого латекса который не рассчитан на такое расширение. Максимум что он выдержит - увеличение объема в 2-3 раза, это и дает те самые 8-10 км высоты.
Я в детстве запускал шарик с запиской внутри, мечтал что его найдут в другой стране)) Нашли через неделю в соседнем районе, звонили по телефону который я написал. Сказали что шарик был сдувшийся и порванный валялся в поле.
Так что не до космоса точно, даже до соседнего города еле долетел.
Кстати гелий из шарика постепенно выходит даже без дырок. Атомы гелия настолько маленькие что просачиваются сквозь поры латекса. Обычный шарик за сутки теряет процентов 10-20 подъемной силы. Поэтому если шарик летит долго (несколько часов) - он может не долететь до критической высоты, а просто потерять плавучесть и начать опускаться.
А представьте если бы шарики долетали до космоса. Орбита была бы завалена миллионами шариков с праздников, МКС бы в них врезалась постоянно))) Хорошо что физика не позволяет такого.
Если интересна тема - погугли "high altitude balloon". Энтузиасты запускают метеозонды с камерами, поднимают на 30+ км и снимают кривизну Земли. Потом зонд лопается, парашют раскрывается и капсула с камерой падает. По GPS находят.
С обычным шариком такой фокус не пройдет - слишком легкий и хрупкий. Но видео с таких запусков офигенные, рекомендую глянуть с сыном.
Отлично, спасибо! Понятное объяснение, сыну перескажу)