Gostaria de saber se existe uma mola suficientemente forte e leve o suficiente para inflar uma membrana hermética, de forma que flutue na temperatura e pressão padrão.
Como exemplo, um cilindro de 10 cm deslocaria pouco menos de 1 grama de ar, mas uma mola cilíndrica teria que se opor a 162 kg de força atmosférica nessa configuração. Existe uma mola cilíndrica de 162 kg e 10 cm que pesa menos de 1 grama?
Mas esse é apenas um projeto de mola. De um modo mais geral, quais projetos de molas oferecem a maior relação taxa / peso? Quais são os limites práticos atuais da taxa de molas versus massa da mola e do uso de quais materiais?
Respostas:
Sei que sua pergunta é sobre molas, mas não acho que elas sejam a resposta para a aplicação desejada.
Como você mencionou, a força interna da pressão do ar é muito grande, além de precisar de uma mola forte, mas também de um material para os painéis que seja leve e possa suportar esse tipo de força. Além disso, você precisaria evacuar o ar que penetra no material em nível molecular. Existem boas razões para aeronaves mais leves que o ar usarem um gás de baixa densidade dentro do balão:
Você pode estar interessado em ler o artigo da Wikipedia sobre aeronaves a vácuo , em particular a seção sobre restrições de materiais . Isso mostra a prova de que, mesmo usando uma forma forte (esfera oca) feita de diamante, as pressões são muito grandes para a estrutura suportar uma vez que você a afina para ser leve o suficiente para se tornar flutuante.
Dado que nessas condições ideais não é possível, parece improvável que uma mola em um balão seja possível. No entanto, o artigo da Wikipedia deixa em aberto a possibilidade de que, se a parede da esfera não for sólida, por exemplo, se for feita de uma estrutura de favo de mel, ainda será possível.
Atualização: Aparentemente, a matemática foi feita para mostrar que isso é possível em teoria, mas não está claro se ela foi implementada com êxito.
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