Pour comprendre ce concept, considérons le principe de base de la montgolfière. Une montgolfière est un engin plus léger que l'air qui s'élève en raison de la différence de densité entre l'air à l'intérieur du ballon et l'air ambiant.
L’air à l’intérieur du ballon est chauffé, ce qui entraîne un déplacement et une dispersion plus rapides de ses molécules. Cela entraîne une diminution de la densité de l'air, le rendant moins lourd par rapport à l'air plus dense et plus frais situé à l'extérieur du ballon. Par conséquent, le ballon flotte vers le haut car l’air chaud moins dense à l’intérieur exerce une force de poussée qui contrecarre le poids du ballon et sa charge utile.
La relation entre densité et vol peut être expliquée à l'aide du principe d'Archimède, selon lequel la force de poussée agissant sur un objet immergé dans un fluide est égale au poids du fluide déplacé par l'objet. Dans ce cas, le fluide est l’air ambiant et l’objet est la montgolfière.
Ainsi, à mesure que l’air chaud à l’intérieur du ballon fait diminuer la densité de l’air, la force de poussée agissant sur le ballon augmente, lui permettant de s’élever plus haut dans l’atmosphère.
Il convient de noter que l'efficacité du vol d'une montgolfière est influencée par divers facteurs, notamment la différence de température entre l'air à l'intérieur et à l'extérieur du ballon, la forme et la taille du ballon ainsi que les conditions atmosphériques. Néanmoins, le concept fondamental demeure que plus la densité de l’air à l’intérieur du ballon est faible par rapport à l’air ambiant, plus le ballon s’élèvera haut.
