Воздушный шарик

[Профессор Снэйп]

Покупаем обычный воздушный шарик. Тут же, на месте покупки, надуваем его гелием. Выходим на улицу, отпускаем. Шар улетает вверх, параллельно его сносит ветром куда-то вбок, и минут через 5 он теряется из виду. Какова дальнейшая судьба этого шарика?

Я вижу две альтернативы.

1) Достигнув определённой высоты, шарик лопнет.
2) Шарик достигнет предельной высоты и будет болтаться на ней теоретически бесконечно долго.

Выбор из этих двух альтернатив, как мне кажется, зависит от прочности резины и степени надутости шарика.

Прав ли я со своими вариантами? И если да, может ли кто-нибудь оценить вероятности этих альтернатив? В частности, что более вероятно для типичного шарика, первое или второе?

[ewert]

Если не лопнет, то будет болтаться.

[Crutoy Pazan]

еще вариант- улетит в космос

[Maslov]

Наиболее вероятная судьба шарика -- гелий вытечет, и шарик упадёт.

[gris]

Девочка заплачет в любом случае.

[whiterussian]

А еще, через некоторое время гелий просто утечет из шарика продиффундировав и резиновая тряпочка упадет на землю.




Упс, а Maslov уже это сказал

[Профессор Снэйп]

То есть все голосуют за то, что второй вариант более вероятен, чем первый. Я правильно понял?

По хорошему, так надо купить аналогичный шарик, взвесить, потом надуть и посчитать объём. Вычислится высота, на которую он поднимется. Потом посмотреть давление на этой высоте и... как дальше узнать, выдержит ли резина, если разность давления внутри шарика и атмосферного давления увеличится на узнанную величину? В домашних условиях?

[ewert]

Профессор Снэйп в сообщении #416243 писал(а):

Потом посмотреть давление на этой высоте и... как дальше узнать, выдержит ли резина, если разность давления внутри шарика и атмосферного давления увеличится на узнанную величину? В домашних условиях?

Элементарно, Ватсон -- откачать из комнаты воздух. После чего шарик или лопнет, или нет. Правда, щели в окнах придётся конопатить очень тщательно.

Или, что примерно эквивалентно -- накачать шарик до атмосфер так полутора, что ли (но не больше двух).

Хотя пардон, достаточно проверять до где-то $1.3$ атмосфер. Этого за глаза хватит.

[Gravist]

Профессор Снэйп в сообщении #416243 писал(а):

Вычислится высота, на которую он поднимется. Потом посмотреть давление на этой высоте и... как дальше узнать, выдержит ли резина, если разность давления внутри шарика и атмосферного давления увеличится на узнанную величину? В домашних условиях?

Просто додуть шарик на вычисленную $\triangle P$.

[caxap]

В одной из старых серий "Разрушителей легенд" (что на Discovery) проводили такой эксперимент: привязывали к шарику записку с просьбой сообщить о его находке и отпускали. Насколько я помню, нашёлся только один и улетел он довольно далеко (несколько сот км).

Летом проделаю то же самое!

[Профессор Снэйп]

Gravist в сообщении #416290 писал(а):

Просто додуть шарик на вычисленную $\triangle P$.

Понятно, что надо делать это, но как? Как я определю, что додул его именно на $\Delta P$? У меня ведь манометра внутри шарика нету!

[Maslov]

Профессор Снэйп в сообщении #416336 писал(а):

Понятно, что надо делать это, но как? Как я определю, что додул его именно на $\Delta P$? У меня ведь манометра внутри шарика нету!

Автомобильным компрессором :)

[ewert]

Профессор Снэйп в сообщении #416336 писал(а):

У меня ведь манометра внутри шарика нету!

Ну бокал на 250 мл, наверное, есть? И копеечные монеты, наверное, где-нибудь завалялись. Положите их стопку на шарик, а на стопку -- наполненный водой бокал. Если поверхность существенно не прогнётся -- значит, давление больше 1.3 атмосфер и, значит, шарик выживет.

[Ponchik]

caxap в сообщении #416324 писал(а):

В одной из старых серий "Разрушителей легенд" (что на Discovery) проводили такой эксперимент: привязывали к шарику записку с просьбой сообщить о его находке и отпускали. Насколько я помню, нашёлся только один и улетел он довольно далеко (несколько сот км).
Летом проделаю то же самое!

Работали мы некоторое время возле гражданского аэропорта в Хабаровске. Частенько находили упавшие шар-зонды. Значит возле метеостанции шары гуще падают. Но так и должно быть. Чем дальше тем меньше плотность пропорционально квадрату расстояния.
Очень редко наблюдал шары над Новокузнецком. Аэропорт в 20 км, но роза ветров от аэропорта идёт мимо города.
Про шары-зонды можно погуглить. А вот про детские шары в воздухе, наверное, трудно набрать статистику.

О дальности полёта метеозондов:
http://chudesa.by.ru/ussrufo.html

Цитата:

… шары-зонды – резиновая оболочка диаметром на земле около 2 м, к которой подвешены измерительные приборы. Шары-зонды могут подниматься до высоты около 30 км, где их диаметр увеличивается почти до 10 м. Запуски их производятся регулярно, дальность полета обычно не превышает 10-15 км от метеостанции

[Xey]

Профессор Снэйп в сообщении #416243 писал(а):

То есть все голосуют за то, что второй вариант более вероятен, чем первый. Я правильно понял?

Гелий держится в шарике больше недели, это точно.
В шарике газ сжат натяжением оболочки, его давление выше окружающего. С увеличением высоты шарик раздувается , при этом разность давлений уменьшается ( в сильно надутый шарик проще вдувать воздух, чем в слабо). Т.е. шар раздувается быстрее, чем падает окружающее давление, привощее к снижению силы Архимеда.
На каких то километрах давление будет вдвое меньше и шарик увеличится больше чем вдвое (правда по объему), а там мороз, резина хрупкая...

С другой стороны, может гелий сожмется от мороза и наступит равновесие?

Видимо результат зависит от начальных условий.