Un globo se llena de aire y se libera con la boca hacia abajo. ¿Por qué se mueve hacia arriba?

Imagine un gran hula-hoop con cuatro niños adentro empujando hacia afuera. Como los cuatro niños son del mismo tamaño y fuerza, el aro no se mueve a ninguna parte. Ese es tu globo lleno. El caucho elástico empuja el aire tratando de comprimirlo y el aire empuja hacia afuera manteniéndolo en una forma más o menos esférica. Todas las fuerzas están equilibradas y no pasa nada.

Ahora corte el segmento del hula hoop donde está uno de los niños. Los dos niños a los lados de la apertura siguen presionando y cancelando los esfuerzos del otro. Pero el niño que estaba enfrente del niño cuyo segmento fue eliminado ahora está empujando sin oposición por el niño que fue eliminado, por lo que el aro ahora se mueve en la dirección en que ese niño está empujando. Ese es tu globo liberado. El aire que empuja hacia afuera en la dirección del globo simplemente sale del globo sin oponerse al aire que empuja en su dirección opuesta, por lo que el globo se empuja en esa dirección opuesta a la abertura.

La presión dentro del globo es mayor que la presión fuera del globo. La presión quiere igualarse, por lo que cuando se abre la boca del globo, el aire sale por el agujero. Dado que el orificio tiene una abertura estrecha y la presión interna es alta, esto produce un empuje suficiente para mover el globo muy ligero en la dirección opuesta al aire que escapa.

Como el globo es elástico, ejerce una fuerza en el aire interior. La presión del aire en el globo es, por lo tanto, mayor que en el exterior.

Cuando abre el globo, la diferencia de presión mueve el aire de adentro hacia afuera: F (fuerza aplicada por la envoltura del globo) = m (masa del aire expulsado) * a (aceleración dada al aire).

Pero cada acción tiene una reacción: a medida que el aire se acelera hacia el suelo, el globo se acelera en la dirección opuesta.

El mismo concepto también funciona para los cohetes. Cuando los gases de propulsión se disparan en el fondo, el cohete se acelera en la dirección exactamente opuesta. La ley detrás es la tercera ley de movimiento de Newton: “Para cada acción, hay un igual y un opuesto reacción”
Propulsión del cohete: empuje = masa del flujo x velocidad
La ecuación anterior explica cómo un cohete puede ganar empuje hacia arriba con la masa del aire que fluye hacia abajo y la velocidad con la que fluye. Es por eso que se utilizan gases altamente propulsores. Y el mismo concepto se aplica para un globo pequeño. Después de todo, un el globo necesita solo un poco de fuerza hacia abajo (el aire que bombeamos)

Esto se debe a la ley newtoniana.

“cada acción tiene una reacción igual a opuesta

La presión del elástico en el globo fuerza todo el aire hacia adentro. Entonces hay una fuerza igual y opuesta que empuja el globo hacia arriba.