Globo de helio: ¿hasta dónde puede llegar?

El globo de helio funciona de acuerdo a la ley de flotabilidad. Este globo al que sostienes por una cuerda está flotando en una “piscina” de aire, el cual desplaza una cantidad de aire (al igual que una botella vacía desplaza una cantidad de agua). Siempre que el helio más el globo sea más ligero que el aire que desplaza, el globo flotará en el aire. El helio es mucho más ligero que el aire, aunque la diferencia no es tan grande, como lo es entre el agua y el aire (1litro de agua pesa alrededor de 1000 gramos, mientras que un litro de aire pesa alrededor 1 gramo) pero es notable. Un globo de 48 metros de diámetro puede levantar 14,96 kilogramos y es posible que alcance una altura de 30 kilómetros.

¿A qué altura puede flotar un globo de helio?

Al verlos volar hacia el cielo, parece ser infinito el nivel de altura que puede alcanzar un globo de helio. En realidad, no es tan así, ya que existen dos limitaciones: la resistencia del material del globo y el principio de Arquímedes.

A medida que el globo se eleva, la presión del aire que lo rodea cae mientras que el helio del interior se expande. Los globos que usan los niños llegan hasta unos 10 km aproximadamente y explotan. Los globos profesionales meteorológicos alcanzan alturas de 30 km.

El límite máximo es el que determina el Principio de Arquímedes, que dice: los globos dejarán de elevarse una vez que su densidad coincida con el aire circundante.

Esto nos indica que no hay posibilidad alguna de que los globos entren en el vacío del espacio.  Aunque parezca contradictorio en el año 2002, un globo de helio construido por el Dr. Takamasa Yamagami y sus colegas del Instituto de Ciencias Espaciales y Astronáuticas, ascendió a 53 km, llegando a mitad de camino del borde oficial del espacio.

Algunas curiosidades sobre estos globos

¿Te has preguntado alguna vez si un globo de helio puede volar para arriba en el espacio? La respuesta es que no, porque no hay un campo gravitacional externo que nos diga cuál está “abajo”. A falta de gravedad, no hay fuerza, para empujar o tirar de los globos.

Los globos de helio solo flotan en la atmósfera de la Tierra porque el volumen de aire que desplazan es más pesado y se tira hacia abajo con más fuerza, empujando efectivamente el globo hacia arriba y fuera del camino.

¿Sabías que para levantar a una persona de unos 70 kg se necesitarían alrededor de diez mil globos de helio de tamaño normal? Porque a temperatura y presión estándar, el helio pesa aproximadamente 0,18 g/litro y el aire 1,29g/litro. La diferencia es lo que debería levantar un litro de helio: 1,11g. Entonces 1000 litros levantan un poco más de 1kg.