Veja como resolver esse problema:

1. Identifique as forças

* Gravidade: O balão experimenta uma força descendente devido à gravidade, calculada como f_gravity =m * g, onde m é a massa (2 kg) e g é a aceleração devido à gravidade (aproximadamente 9,8 m/s²).
* flutuabilidade: O balão experimenta uma força ascendente devido à flutuabilidade, calculada como f_buoyancy =ρ_air * v * g, onde ρir é a densidade do ar (aproximadamente 1,2 kg/m³) e V é o volume do balão (5 m³).

2. Calcule a força líquida

A força líquida que atua no balão é a diferença entre a força de flutuabilidade e a força gravitacional:

F_net =f_buoyancy - f_gravity

3. Aplique a segunda lei de Newton

A segunda lei de Newton afirma que f_net =m * a, onde a é a aceleração. Podemos reorganizar isso para resolver a aceleração:

a =f_net / m

4. Substitua e calcule

* F_gravity =(2 kg) * (9,8 m/s²) =19,6 n
* F_buoyancy =(1,2 kg/m³) * (5 m³) * (9,8 m/s²) =58,8 n
* F_net =58,8 n - 19,6 n =39,2 n
* a =(39,2 n) / (2 kg) =19,6 m / s²

Portanto, a aceleração inicial do balão é de 19,6 m/s² para cima.