Curiosidades de la Ingeniería · Curiosidad nº 10
¿Podrías levantar una casa con globos?
¿Podrías levantar una casa con globos?
Lucas vuelve, y esta vez con casa propia: de cartón. Acaba de ver la película Up y lo tiene clarísimo: cuatro globos, un lazo y a volar. Fíjate en el contador del tejado: marca cero. No durará mucho.
Pues mala noticia, Lucas. La película usa unos 10.000 globos. Con globos de fiesta, millones.
¿Cuántos hacen falta de verdad? ¿Cabrían en tu calle? Spoiler: no. Hoy vamos a ver una cuenta que no cabe en la pantalla, una escalera de problemas que no deja de crecer… y una casa de verdad que sí despegó.
Capítulo uno: un gramo por litro. Qué derroche.
Empecemos por lo básico: ¿por qué sube un globo? Imagina que intentas hundir una pelota en la piscina. Notas cómo el agua la empuja hacia arriba. Con el globo pasa lo mismo, solo que la piscina es el aire. Y sin bañador.
El globo aparta aire, y ese aire pesa más que el helio que lleva dentro. Esa diferencia es lo que lo sube. Y eso tiene nombre: empuje, o principio de Arquímedes.
¿Y cuánto empuja? Un litro de helio levanta, más o menos, un gramo. Un gramo por litro. Ese es el trato.
Un globo de fiesta lleva unos 14 litros: en teoría, casi 15 gramos. Pero la goma también pesa y el globo nunca se llena del todo: el fabricante anuncia unos nueve. Nueve gramos. Impresionante.
¿Y el aire caliente? Es más barato, pero empuja unas cuatro veces menos por litro. Por eso un globo de aire caliente es tan enorme: unos 2800 metros cúbicos, para tres a cinco personas.
Con eso levantarías la casa de Lucas… si la casa pesara nueve gramos. Veamos cuánto pesa de verdad.
Capítulo dos: una casa pesa lo suyo.
Para que la casa suba, el empuje de los globos tiene que ganarle a su peso. Es una balanza: la casa a un lado, el helio al otro. Y nadie sabe cuánto pesa la casa de la película. Así que Lucas, que paga la prueba, usará dos casas supuestas: una pequeña, que digamos que pesa 25 toneladas, y otra de 45, la cifra que usan varios cálculos publicados.
45 toneladas son 45 millones de gramos. Entre nueve gramos por globo, ¿cuántos salen? 5 millones de globos. Para la casa pequeña, casi 3 millones.
Lucas mira su contador. Marcaba cero. Ya no le caben los ceros.
Capítulo tres: millones. Sí, millones.
Los técnicos de Pixar hicieron esta misma cuenta, pero para la casa de la película. Su resultado: entre 20 y 30 millones de globos. Y en pantalla pusieron 10.297 en casi todas las escenas de vuelo, y 20.622 en el despegue. Se dejaron unos cuantos millones en casa.
Según quién haga la cuenta, salen desde unos 3 millones hasta unos 30 de globos de fiesta. Una horquilla generosa. Depende de lo que pese la casa y de lo que levante cada globo. Pero hay un número que casi no se mueve: el volumen de helio. Cada tonelada de casa pide casi 1000 metros cúbicos. La de 45 toneladas, unos 43.000. Son 17 piscinas olímpicas llenas de helio. Sin socorrista.
Es una versión simplificada: sin contar ni la goma ni las cuerdas. Pero la conclusión no cambia: el problema no son los globos. Es el gas. Y el gas ocupa sitio. Maldito volumen.
Capítulo cuatro: la escalera de las malas noticias.
Supón que Lucas lo consigue: 5 millones de globos. Atento a esta escalera, porque cada escalón empeora la cuenta del anterior.
Primer escalón: el volumen. La mayor suelta de globos que registró el Guinness, en Cleveland en 1986, metió un millón y medio en un recinto de malla de 76 metros por 46, con 2500 voluntarios. Tú necesitas más de tres veces eso, y con una casa debajo. Maldito volumen.
Segundo escalón: las cuerdas. Unos estudiantes de una universidad británica supusieron 10 metros de cuerda fina por globo. Esa cuerda pesa unos nueve gramos: justo lo que levanta el globo. Anulado. ¿Y si los atas en racimos? Sigues necesitando más globos para la cuerda, que son más volumen. Maldito volumen.
Tercer escalón: la goma. El helio se escapa por la goma, y un globo de fiesta flota un día, y menos al aire libre. Tu casa tendría que despegar, volar y aterrizar con prisa.
Cuarto escalón: la altura. Al subir, el aire se vuelve más fino y el globo se hincha. No pierde empuje: pierde espacio. A 5000 metros, ocupa dos tercios más. Un globo de meteorología sale con metro y medio de ancho y revienta cuando llega a seis u ocho metros de ancho. Y cuando revienta uno, los demás cargan con su peso. Efecto dominó, pero con globos.
Quinto escalón: los cimientos. Una casa no flota: está atornillada al suelo con pernos, como mucho cada metro 80, y enganchada a tuberías y cables. Primero hay que soltarla, y arrancarla pide mucho más empuje que levantarla suelta.
Cinco escalones, y la casa sigue en el suelo. El contador de Lucas, no.
Capítulo cinco: globos grandes, problema resuelto. Casi.
Pero espera. ¿Y si no usamos globos de fiesta? Un globo grande de meteorología, de dos metros y medio, levanta él solo unos siete kilos: casi 800 globos de fiesta en uno.
Haz la cuenta. Para la casa pequeña, unos 3600 globos. Para la de 45 toneladas, unos 6500. ¡Miles, no millones! Pixar no dice de qué tamaño eran los suyos, pero con dos metros de diámetro, los 10.000 de la película ya casi bastarían para esa casa. ¡Ya está!
¿Ya? No tan rápido. El gas no ha desaparecido: siguen siendo unos 43.000 metros cúbicos de helio. Si los apilas, el racimo mide unos 50 metros de ancho, como un edificio de 15 pisos. Sin ascensor. Es una cuenta aproximada, pero da la idea. Y solo el helio, a precio base, cuesta unos 600.000 dólares. Lucas, tú pagas. ¿Y de dónde sale tanto helio? Toda la producción mundial de helio durante unas dos horas.
Y el resto de escalones sigue ahí: las cuerdas, los cimientos… y el viento. Un racimo de 50 metros es una vela gigante: con un viento fuerte, tira de lado con toneladas de fuerza.
Los globos grandes arreglan el número. El volumen, no.
Capítulo seis: la casa ligera, que sí voló.
Entonces, ¿es imposible? Imposible no: hay que cambiar de casa.
Y aquí está el giro. En marzo de 2011, un equipo de National Geographic, levantó una casa con unos 300 globos de meteorología de dos metros y medio. Era un armazón amarillo de cinco metros de lado. Con el lastre, los aparejos y el piloto, el conjunto pesaba unas dos toneladas. Subió a más de 3000 metros, voló una hora y llevaba dos personas dentro.
Usó unos 2350 metros cúbicos de helio: casi una piscina olímpica, no 17. Se nota la diferencia. Y una casa de 45 toneladas pesaría más de 20 veces más que ese conjunto. La conclusión, según la prensa: muy difícil, pero no imposible.
Sus pilotos llevaban licencia, transpondedor, radio y chalecos salvavidas. Uno de ellos bromeó: «Es muy mala idea caerse de un tejado a 10.000 pies».
Y antes hubo un intento casero, mucho peor planeado. Julio de 1982: un camionero llamado Larry Walters ató unos 42 globos de meteorología a una silla de jardín. Quería quedarse a unos 30 metros, según una revista de aviación. Subió a unos 5000, estimados: no llevaba un altímetro reconocido. A 5000 metros hay la mitad de aire y mucho frío. Pilotos de dos aerolíneas lo vieron, y uno avisó a la torre. Se le cayó la pistola de aire con la que pensaba bajar, acabó enganchado en una línea eléctrica y la multa de la autoridad de aviación de Estados Unidos quedó en 1500 dólares. Él dijo a la prensa que no lo repetiría por nada.
Hazle caso: esto no se prueba. Lo hacen pilotos con licencia, con radio y con equipo en tierra. No lo intentes con tu casa… ni con tu silla.
Entonces, ¿podrías levantar una casa con globos? Con globos de fiesta, no: serían millones. Con globos enormes, sobre el papel sí, pero el gas se te va a un racimo de 50 metros, a 600.000 dólares de helio y a unos cimientos que no se sueltan. Los globos sí levantan peso: lo que no perdona es el volumen. Y aun así, una casa ligera, con unos 300 globos grandes, sí voló.
¿Y Lucas? Con cuatro globos, su casa de cartón no se mueve. Eso sí, la factura del helio ya le ha llegado. Decía que era fácil.
Lo bonito es que todo empieza con un gramo por litro. Un litro tras otro, bien contados, y hasta una casa ligera despega.
Y tú, ¿te subirías a una casa de globos? Cuéntamelo en los comentarios.