Les météorologues ont souvent recours à des sondes météorologiques prenant la forme de grands ballons remplis d’hélium. De telles sondes sont communément utilisées afin de déterminer la pression, l’humidité, la vitesse des vents et autres données en fonction de l’altitude. Soit une telle sonde occupant un volume V (assumer que le volume demeure constant). À des fins de simplifications assumer aussi que la densité de l’air, ρ, varie linéairement de façon à ce que la valeur maximale, ρ_o, se trouve au niveau du sol et qu’elle soit égale à 20% de cette valeur à une altitude h = 10 km.
a) Déterminer la masse totale maximale du ballon, m_max, de façon à ce que le ballon prenne son envol lorsque libéré.
b) Supposer que la masse m, du ballon est réduite à 0.8m_max. Déterminer l’altitude en km à laquelle le ballon cessera son ascension.

Contribution de Stavros Tavoularis, Départment de Génie Mécanique, Université d'Ottawa, Ottawa, Canada. Image de Jet Propulsion Laboratory.