كيف نلغم السماء بابسط السبل الغام الطائرات

المنطاد غالباً ما يعمل بقانون الطفو حيث يكون هناك فارق في الوزن الإجمالي للمنطاد ووزن الهواء المزاح بواسطته. عندما يتعادل الوزنان فإن المنطاد يستقر عند ذلك الارتفاع وتكون تلك أقصى مسافة يمكن بلوغها بواسطته. توجد مناطيد مخصصة للارتفاعات العالية وتدعىمناطيد عالية العلو حيث تطلق بدون انسان عليها وقد تصل لعلو 40 كيلومتر أو يزيد قليلاً. بالنسبة لأعلى رقم قياسي تم تسجيله في موسوعة غينس عام 1991 كان في الولايات المتحدة الأمريكية لعلو 51.8 كيلومتر وكان قد أطلق عام 1972 وصمد هذا الرقم القياسي حتى 2002 عندما أطلقت اليابان منطادا خاصاً وصل لعلو 53 كيلومتر.
تزداد قدرة المنطاد على رفع الأثقال كلّما ازداد حجمه وكلّما قلًت كثافة الغاز المحبوس بداخله (بواسطة انتقاء غاز أخف وزناً أو أقل كثافة من الهواء أو بالتسخين مثلاً). يمكنك تشبيه الفكرة بإناء يطفو فوق الماء. لكن ولأن الإناء والماء لا تتغير كثافتهما مع الارتفاع فإن الجسم إمّا أن يطفو بالنهاية على السطح أو أن يغرق. في البالون أو المنطاد ولأن كثافة الهواء تقل تدريجياً كلّما ارتفعنا عن سطح الأرض وكذلك الضغط الجوي والحرارة، فإن العلاقة تختلف عن تلك للماء ويبدأ البالون أو المنطاد بالاتزان على ارتفاع معين.
[عدل]قوانين طفو المنطاد

كتقريب يمكن افتراض الشكل الكروي للبالون ووجود غاز أقل كثافة من الهواء عند الظروف القياسية مثل الهيليوم (أو مثل هواء ساخن) ولتكن كثافته ρHe0. يكون حجم المنطاد VHe0 أو البالون بدلالة نصف القطرr معطى بالعلاقة
VHe0=43πr3

بافتراض أننا حصلنا على معلومات دقيقة عن كثافة الهيليوم عند درجة حرارة الغرفة فكانت ρHe0 يمكننا تقدير الكتلة الإجمالية للهيليوم mHe0=ρHe0VHe0 ونصيف إليها كتلة البالون والتي يمكن معرفتها من توزينه مفرغاً وكتلة الأجسام الملحقة بالبالون وهي أيضا قابلة للوزن ولتكن الكتلة الإضافية لكل من البالون والملحقات ma فتكون الكتلة الكلية mT=mHe0+ma وعليه تكون الكثافة المتوسطة (بإهمال الحجم الإضافي للمواد الملحقة نظراً لصغره أمام حجم البالون) هي ρav=mTVHe0. هذه الكثافة والحجم للبالون قد تتغير مع الارتفاع وفقاً لقوانين الضغط والحرارة ولكن جزء منها لا يتغير وهو الملحقات. في الوقت نفسه لديك كثافة الهواء المزاح بواسطة البالون متغيرة بدلالة كل من الضغط والحرارة.
تعطى كثافة الهواء المتغيرة دلالة كثافته القياسية (ρ0=1.225kg/m3) على ارتفاع h عن سطح البحر مقدراً بالأمتار وعند درجة حرارة T مقدرة بالكلفن بالعلاقة الأسية ρ=ρ0⋅e[−0.03416⋅hT]، حيث e العدد النيبيري ويساوي تقريباً 2.718.
لو افترضنا على سبيل التبسيط أن متوسط كثافة البالون لم تتغير كثيراً مع الارتفاع فإننا نستطيع تخمين الارتفاع المتوقع لهذا البالون بمساواة كثافة الهواء المزاح عند هذا الارتفاع بالكثافة المتوسطة للبالون. هذا يعني أن:
ρav≈ρ=ρ0⋅e[−0.03416⋅hT]
على هذا الأساس يمكننا عكس العلاقة الأسية إلى علاقة لوغاريتمية لإيجاد الارتفاع التقريبي:
ln(ρav)≈ln(ρ0)−0.03416⋅hT
أي أن:
h≈29.27⋅(ln(ρ0)−ln(ρav))⋅T
لو افترضنا درجة الحرارة 20 مئوية أو 293 كلفن مثلا، كثافة الهواء القياسية 1.225 كيلوغرام لكل متر مكعب، كثافة الهيليوم 0.1663 كيلوغرام لكل متر مكعب، كتلة المواد الملحقة 100 كيلوغرام، حجم البالون (4 أدوار أو ما يعادل 10×10×10 =1000 متر مكعب) يمكننا توقع أقصى ارتفاع:
ρav=(0.1663∗1000)+1001000=0.2663 kgm3
h≈29.27(ln(1.225)−ln(0.2663))∗293≈13.087km
هذه هي علاقات تقريبية استعملت للإشارة لكيفية تقدير ارتفاع البالون بواسطة الطفو (بدون الاستعانة بمروحيات).

إلى أي ارتفاع يمكن أن يطير البالون
إذا تم ملء بالون مطاطي بالغاز الذي يقل وزنه عن وزن الهواء المحيط بالبالون فإن البالون سوف يطير إلى أعلى . وكلما قل الهواء أو أصبح أخف وزناً كلما ارتفع البالون ، ولذلك فإن البالون لن يستمر في الارتفاع إلى مالا نهاية.
إن ضغط الغاز داخل البالون سيجعله يتمدد وينفجر في النهاية ويمكن للبالون العادي أن يصل فقط لارتفاع 10كم قبل أن يتسرب الغاز للخارج أو ينفجر البالون .

نستطيع ان نضع البالونات في كيس خفيف ومتين فضفاض حتى اذا افجر البالون او تسرب الغاز يبقى داخل الكيس وممكن نسأل اي بائع بالونات عن طريقة صنع الغاز وليس ضروري بالهليوم الغالي فقط والانتباه الى الاجتهاد غير المدروس فان غاز حجر الكربير مثلا يسبب انفجارا كبيرا .

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]

أطفال فى مصر قاموا بعمل غاز بنفس خواص الهيليوم ولكننى لا اعرف ماهو ولكنهم يقومون بملء البالونات فترتفع وتطير فى السماء وإليك الطريقة

و ذلك بإستخدام قطعة من كلوريد البوتاسيوم (البوتاس) وقطعة ألومنيوم صغيرة وقليل من الماء وتضعهم فى زجاجة مياه غازية وتضع البالون على فوهة الزجاجة ومن ثم سيحدث تفاعل كيميائي ويمتلئ البالون
ولكن أحذر لإن التفاعل الكيميائي سيقوم بتسخين الزجاجة
وهى مجربة مئات المرات

صنع غاز الهيليوم فى المنزل

الأدوات :
زجاجه من الزجاج بوتسيوم قطرة ماء بالون الطريقه
- ناخذ الزجاجه ونضع فيه البوتسيم الذي هو الصوده الكاوية
- ونضع قطع صغيره من سلك الالمونيوم كل هذا فى الزجاجه
- ونضع ثلاث قطرات من الماء فى الزجاجه
- وبسرعه نضع البالون على فوهة الزجاجه و عندما ينتفخ البالون نربطه بخيط
ملاحوظه هامه
لاتلمس البوتسيوم بيدك البس قفازا لان البوتسيوم يحرق

البالونات تطير بالهواء تحت تأثير قوة أرخميدس في الموائع ، و على ذلك لن يرتفع البالون في الهواء إلا إذا كان مملوءاً بغاز أخف من الهواء، فإذا كان وزن الليتر من الهواء 1.29 غ فإن البالون لن يرتفع إلا إذا ملئ بغاز وزن الليتر منه أقل من 1.29 غ.
و على ذلك يكون الهدروجن أخف الغازات على الطلاق يليه الهيليوم .
و لكن يفضل استخدام الهيليوم في المناطيد لأنه غاز أكثر أماناً من الهدروجن الذي قد يسبب أنفجارات لدى اشتعاله .
أما الهيليوم فيتم تصنيعه و عزله من الغاز الطبيعي ،عن طريق ضغط الغاز و تبريده إلى درجات منخفضة جداً ليصبح الهليوم سائلاً لذا لا يمكن تصنيعه منزلياً .

يمكنك ملء البالون بالأكسجين و يطير لأن :
حجم 1 مول من أي غاز في الشرطين النظاميين هو 22.4 ليتر
الوزن الذري لـ 1 مول من الأكسجين هو 16 غرام
لذلك يكون وزن 1 ليتر من الأكسجين هو 16/22.4=0.714 غرام و هو أكتر بقليل من نصف الوزن الخاص بالهواء
يمكنك الحصول على الأكسجين من أي محل حدادة حيث يستخدمه الحداداون في اللحام الأستيليني .

ممكن عمل صواريخ للطائرات الهلوكوبتر المنخفضة او حتى العالية و ذلك بتفكيك حشوة صاروخ بي ام او ما يشاكله ومسافته 12 كيلو متر ممكن تقل في حال حصل تغيير لكن مسافته كافيه ممكن استعمال حشوات صواريخ ابعد مدى ووضع كل حشوة في بايب على حجم الحشوة وله مخارج هواء على جوانبه مثل حشوة ار بي جي ويربط به سلك طويل مثل سلك الفرملة لكن يكون متين السلك اذا اصطدم بالمروحة مع السرعة ممكن يحطمها خصوصا اذا كان مربوطا به اي شيئ ينفجر

» كيف نلغم السماء بابسط السبل الغام الطائرات
» رحلتة إلى السماء
» أسد يشفق على قرد بعدما أكل أمه ( سبحانه لا يخفى عليه شيئ في الأرض ولا في السماء)
» ]كاد عليّ أن ينال أفق السماء بسبب حمل النبي صلى الله عليه وسلم له
» قصة الأعرابي الذي أبكى رسول الله وأنزل جبريل من السماء مرتين