Los globos son objetos que nos divierten y nos sorprenden con su capacidad de flotar en el aire. Pero, ¿sabes por qué se elevan los globos? La respuesta tiene que ver con la física de los gases y la gravedad.
La física de los gases
Los globos están hechos de una fina membrana de goma que se llena de aire. El aire es un gas, es decir, una sustancia formada por moléculas que se mueven libremente y ocupan todo el espacio disponible. El aire tiene masa y peso, y ejerce una presión sobre las superficies con las que está en contacto.
Cuando inflamos un globo, introducimos más aire en su interior, aumentando su presión y su volumen. El globo se estira hasta alcanzar un equilibrio entre la presión del aire interior y la del exterior. La presión del aire exterior también depende de la altura a la que nos encontremos, ya que disminuye conforme nos alejamos del nivel del mar.
El aire caliente se expande más que el frío, ocupando más espacio y reduciendo su densidad. La densidad es la relación entre la masa y el volumen de una sustancia. Cuanto menor sea la densidad de un gas, más ligero será. Por eso, si calentamos un globo con el sol o con nuestras manos, se eleva más.
La gravedad
La gravedad es la fuerza que atrae a todos los objetos hacia el centro de la Tierra. La gravedad depende de la masa y de la distancia entre los objetos. Cuanto mayor sea la masa o menor sea la distancia, mayor será la gravedad.
La gravedad actúa sobre el globo y sobre el aire que lo rodea, empujándolos hacia abajo. Sin embargo, el globo se eleva porque es menos denso que el aire que lo rodea y, por tanto, tiene más volumen que su masa, lo que lo hace más ligero que su entorno.
El principio de Arquímedes dice que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje hacia arriba igual al peso del fluido desalojado. El fluido puede ser un líquido o un gas. En este caso, el globo está sumergido en el aire, que es un fluido gaseoso.
El empuje hacia arriba que recibe el globo depende del peso del aire desalojado por su volumen. Si el empuje es mayor que el peso del globo (incluyendo el aire interior), el globo se eleva. Si el empuje es menor que el peso del globo, el globo se hunde. Si el empuje es igual al peso del globo, el globo permanece en equilibrio.
Conclusión
Los globos se elevan porque tienen menos densidad que el aire que los rodea, lo que les hace recibir un empuje hacia arriba mayor que su peso. Este empuje depende del volumen del globo y del peso del aire desalojado. El volumen del globo depende de la presión y la temperatura del aire interior y exterior. La gravedad actúa sobre el globo y sobre el aire, pero no impide su ascenso si el empuje es suficiente.
