Voici une explication plus détaillée de la physique derrière les ballons à l'hélium :
1. Densité et flottabilité : La densité est la masse d'un objet divisée par son volume. L'hélium a une très faible densité d'environ 0,1786 gramme par litre à température et pression ambiantes. L'air, quant à lui, a une densité plus élevée, d'environ 1,29 gramme par litre. Cela signifie que l’hélium est moins dense que l’air et donc plus flottant.
2. Force de flottabilité : Lorsqu’un objet est placé dans un fluide (comme l’air), il subit une force ascendante appelée force de poussée. L'ampleur de la force de poussée est égale au poids du fluide déplacé par l'objet. Dans le cas d'un ballon à hélium, la force de poussée agissant sur le ballon est supérieure au poids du ballon lui-même, ce qui provoque son ascension.
3. Équilibre : À mesure que le ballon d'hélium monte, la pression de l'air diminue. Cela provoque l’expansion du ballon et l’hélium à l’intérieur devient moins dense. Finalement, le ballon atteint un point d’équilibre où la force de poussée est égale au poids du ballon, et il cesse de monter. Ce point d'équilibre est généralement atteint à une altitude de plusieurs milliers de pieds.
4. Déflation : Au fil du temps, les ballons à l'hélium perdent leur portance à mesure que l'hélium gazeux se diffuse lentement à travers le matériau du ballon. Ce processus est accéléré par des températures plus élevées et une pression atmosphérique plus faible. Finalement, le ballon devient moins flottant que l’air qui l’entoure et commence à couler.
En résumé, les ballons d'hélium fonctionnent en memanfaatkan gaz hélium yang memiliki kerapatan rendah sehingga menjadi lebih ringan dibandingkan udara. Karena kepadatannya yang rendah, helium memberikan gaya apung yang lebih besar ke atas dibandingkan dengan berat balon itu sendiri sehingga menyebabkan balon dapat melambung naik.
