Una casa volando por los aires, suspendida de coloridos globos llenos de helio, es quizá la escena más recordada de la película animada “Up: Una aventura de altura”, pero como buen amante de la ciencia es posible que te preguntes ¿que dice la física de dicha escena? ¿Es posible elevar una casa usando globos? Y si es así ¿cuántos se necesitarían?
Pará aquellos que quizá no estén muy familiarizados con la película, ésta posee una icónica escena en la cual Carl Fredricksen, un anciano amargado, echa a volar su casa atándola a una enorme cantidad de globos llenos de helio.
Si queremos analizar esta situación debemos acudir al principio de Arquímedes, que afirma que la fuerza de flotación que actúa sobre un objeto siempre es igual al peso del fluido desplazado por este objeto. Así tenemos que el helio posee una densidad menor que la del aire al nivel del mar, o en otras palabras un metro cúbico de helio pesa menos que un metro cúbico de aire, entonces un metro cúbico de helio inmerso en la atmósfera experimentará una fuerza de flotación equivalente al peso de un metro cúbico de aire, pues ésta es la cantidad de aire que desplaza, y como ya dijimos esta fuerza es mayor que la del peso del helio, es por esto que un globo flota.
Bien, ahora el razonamiento es sencillo, el señor Fredricksen, en la película, debió atar a su casa como mínimo una cantidad de globos cuyas fuerzas hacia arriba sumadas igualara el peso de ésta. Entonces la pregunta es ¿cuánto podría pesar esta casa?
Es complicado saber exactamente cuánto pesa, pero una estimación sugiere que una casa de madera, como la de la película, puede pesar aproximadamente 67 toneladas o 67 000 kilogramos, pero aproximemos la cifra a 70 000 kilogramos, para estar más seguros. Así entre todos los globos deben generar una fuerza hacia arriba equivalente al peso que generarían 70 000 kilogramos de masa.
Haciendo los cálculos necesarios se encuentra que para echar a volar la casa del señor Fredricksen son necesarios 20 176 471 globos, una cantidad enorme, pero al fin y al cabo es posible. Sin embargo, este colosal número de globos representa un problema serio y es que a medida que la cantidad de globos se hace más grande estos se presionan entre sí cada vez con más fuerza, hasta llegar a un punto donde los globos que están en el centro de esta colorida masa explotarán. Para evitar esto habría que atar los globos de una manera diferente a como se observa en la película.
A esto adicionémosle el hecho de que la densidad del aire disminuye con la altura, por lo que a medida que la casa se eleva los globos pierden fuerza de flotación, obligando a sumar aún más globos.
Si logras superar estos inconvenientes y tienes una casa de madera, felicidades podrás seguir los pasos del señor Carl Fredricksen. Eso si recuerda también que el helio va escapando de los globos con el tiempo, así que no te vayas a emocionar mucho por allá arriba y más bien busca aterrizar rápido.
