FörberedandeFysik

Ideala gaslagen används.

\displaystyle p\cdot V=nRT

där \displaystyle p är trycket i \displaystyle Pa \displaystyle V är volymen i \displaystyle m^3 \displaystyle n är antal \displaystyle kmol \displaystyle R är allmänna gaskonstanten \displaystyle 8314 J/(K\cdot kmol) T är absoluta temperaturen i K

och

n=m=M

det vill säga

pÁV=(m=M)RT

vilket kan skrivas som

m=RÁTpÁVÁM

m=8314(J=KÁmol)Á293K100Á103(Pa)Á10Á10À3(m3)Á4(kg=mol)=0;00164kg

m är heliumets massa M är heliums molekylvikt M för helium är 4kg=kmol T för 20ÎC är 293K p är 100Á103Pa V är 10Á10À3m3 (10 liter)

r=mluft=V mluft=rÁV mluft=1;19·10·10À3=0;0119kg rluft=1;1910À4 V är 10Á10À3m3 (10 liter)

Ballongen väger 2;4g vilket tillsammans med helium blir blir 4;04g . Tyngden för ballongen är mÁg=0;040N . Den undanträngda luftmassan är 11;9g ger lyftkraften mluftÁg=0;117N

Lyftkraften minus ballongens tyngd ger den resulterande kraften.

F=mluftÁgÀmÁg=0;117À0;040=0;077N