CASTAÑEDA Y FRANCO EJERCICIO DEL GLOBO

Vamos a subir en un globo de helio para hacer mediciones a la estratosfera. Como estamos en el Ecuador subiremos a 15000 m y vamos a medir las concentraciones de dióxido de carbono, ozono y óxidos de nitrógeno y azufre. Vamos a ir en la canasta 2 personas, con material y una cierta cantidad de lastre (2 bolsas de 5 kg cada una) que nos permitirá bajar en un momento determinado. Queremos que el globo tenga una aceleración de 0,002 m/s2. Densidad del aire 1,205 kg/m3. Densidad del helio 0,166 kg/m3.
a) Halla el volumen del globo en función del peso que quieras llevar. El material del globo mas la canasta tiene una masa de 47 kg.
b) Si a la altura de 2000 m tiramos un saco de lastre con una velocidad horizontal de 12 m/s ¿Cuánto tiempo tardará en caer al suelo y a qué distancia del punto del globo suponiendo que la subida es en vertical? (Sin rozamiento)
c) Calcula la velocidad con la que llega al suelo si en el rozamiento se pierde el 15% de la energía.
d) ¿Cuál es el trabajo de la fuerza de rozamiento?
e) ¿Con qué velocidad irá el globo en sentido horizontal contrario a la dirección del lanzamiento del lastre?
f) Si la presión disminuye un 2% cada 1000 metros ¿cuál será la presión a los 15000 m? ¿A cuántos cm de mercurio equivale?

g) A 15000 m la temperatura es de -39*C. Se nos ha congelado una botella de agua de 1 litro y queremos tomarnos un café. El hornillo que llevamos produce 158000 cal ¿a que temperatura nos tomaremos el café?