Saída de Campo

Na passada sexta-feira dia 11 de Março, fomos a Coimbra falar com o professor João Carlos do

Departamento de Física da Universidade de Coimbra, que nos auxiliou no desenvolvimento da construção do nosso balão.

Desta saída de campo conseguimos desenvolver um modelo de construção mais definido, o qual consiste em criar uma estrutura em arame que suporta todo o envelope do balão e permite o uso de uma fonte de energia com temperaturas superiores ás anteriormente usadas.

Para além disso ainda realizamos uma visita ao Museu da Ciência da Universidade de Coimbra, no qual existe um

balão de ar quente. Desta visita descobrimos mais um material do qual é possível criar o envelope do balão

(mylar), o mesmo material nos lençóis isotérmico descartáveis que os bombeiros usam, sendo este material muito

leve e que suporta temperaturas mais elevadas, tornando-se assim ideal para o uso no nosso envelope do balão.

Elaborado por Afonso Rodrigues

Cesto do balão

Para o cesto do nosso balão, decidimos usar madeira de bálsamo.

Esta decisão foi influenciada com base no facto de ter um valor de massa inferior.

Na construção do balão-de-ar-quente, temos que ter em conta a massa do mesmo, visto que, ao possuir uma massa pouco significativa, o balão apresentará maior facilidade em levantar quando sujeito a uma fonte de calor. Assim, concluímos que a madeira de bálsamo é o material indicado para a construção do cesto, com vista a reduzir ao máximo a massa do balão.

"RipStop"

Outro material possível para a construção é o "Ripstop" nylon, um material muito resistente e dificilmente desfiado. O "Ripstop '' é usado no fabrico de tendas, papagaios e velas (para barcos).

O "Ripstop" é feito de diferentes materiais. Também existe "Ripstop" de vários pesos sendo que o mais leve pesa cerca de 45g/m2 sendo razoavelmente leve.

Também combinamos uma saída de campo a Coimbra para falar com um professor universitário.

Nestas últimas duas aulas têm decorrido várias experiências no âmbito do nosso projecto. Procedemos à construção de várias réplicas do nosso balão final mas estas experiências não têm tido os resultados esperados com vários problemas não só no corte do papel mas também na própria ascensão dos experimentos.

Esperamos que nas próximas tentativas consigamos ter os resultados previstos.

João Pinheiro

Na aula de hoje fizemos mais um balão de ar quente em pequenas dimensões, mas ao experimentamos a introduzir ar quente no seu interior através de uma chama, o envelope do qual era feito o balão entrou em combustão, pelo que chegamos rapidamente à conclusão que este não poderia ser o material correcto que deveremos usar no nosso projecto.

Também estudamos o comportamento de outros materiais que tínhamos em mente a usar para o envelope do nosso balão, e também sem sucesso, pois todos apresentavam comportamento de pré-combustão perante temperaturas elevadas.

Existem mais ideias que iremos por em prática para ultrapassar este obstáculo.

Afonso Rodrigues

Peso do balão

Um balão médio, quando aquecido, possui um volume de 5.000 m³ (volume V) e consegue levantar uma carga bruta cerca de 1.300 kg. Nestas condições, o peso do balão é toda a massa que ele carrega (a carga bruta mais a massa de ar que está no seu interior) multiplicada pela aceleração da gravidade: P_balão = (M_bruta+M_ar)·g.

Como foi visto no Princípio de Arquimedes, a massa do ar é o produto de sua densidade pelo volume que ele ocupa:

M_ar = d_ar·V.

O problema é encontrar a densidade do ar, já que ela depende da temperatura e da pressão.

Construção-o inicio

Esta semana já preparamos os cálculos para começar a construção do balão na próxima semana.

Encomendamos o material necessário para a construção do envelope e do cesto.

Também começamos a criação de um balão-de-ar-quente no programa AutoCAD

Materiais

Depois de umas férias de Natal que tanto foram de descanso mas também de trabalho, voltámos a concentrarmo-nos, mais intensamente, no nosso projecto.

A nossa investigação concentrou-se na busca de os melhores materiais para o envelope do balão-de-ar-quente. Para que este seja o melhor possível o material que o compõe não pode ser inflamável por isso pensámos em usar papel de seda com uma resina anti-inflamável para que este não arda quando queimador entrar em funcionamento

João Pinheiro

Materiais