風船が浮く理由

質問

風船が浮くのは
空気と比べて軽いヘリウムガスが入っているから
だと聞きました。

でもなぜ空気より軽いガスが入っていると浮くことができるのかよく理解できません。

高校化学は一応IIまでやったのですが、よくわかりません。（物理の範囲なのでしょうか？）

わかり易く説明できる方、お願いします！

回答No.1

kappakazusama · ベストアンサー

浮力の詳細は物理で習います

簡単に言うと、
風船には、その風船の押しのけた分の空気の重さが上向きに加わります

仮に、風船内の空気の重さを１０ｇとしましょう。
※今回は風船の重さを無視して考えます

それに対し、５ｇのヘリウムの入った風船には
上向きに１０ｇ分の浮力が加わります。

重量５ｇから浮力１０ｇを引いた５ｇが、
浮力として上向きに働いて、浮くのです。

お礼

何となくわかった気がします！
わかりやすくも素早い回答、ありがとうございました。

回答No.5

kappakazusama

No.1です。

若干補足しますね。
質問者さん、重さと力を混同しないでね

風船には、その風船の押しのけた分の空気の重さが浮力として上向に加わるんですよ。
※私たちも数ミリグラムの浮力が働いてるんですよ。

空気も水も同じ事。

水の入ったバケツに空の500mlのペットボトルを沈めようとしている場面を想像してください。
ペットボトルが浮き上がってきますね。

浮き上がってこようとする力が”浮力”で、
その浮力の大きさは500ml分の水の重さと同じなんですよ。

お礼

重さと力は混同してないはずです。

大分わかってきました。
みなさん回答ありがとうございました！

回答No.4

whitedingo

質問者さんが学生なら誰か友人に物理Iの教科書を見せてもらってください。社会人であるならば物理選択の友人に高校のときの教科書を見せてもらってください。水圧のとこに浮力について書いてあります。

お礼

大学生です。高校は理系クラスだったのですが、
結局理系よりの文系に進学してしまい、
大学の友人は物理やってた人がいません…。
今もよく会う高校の友達はみんな生物を嗜んだ化学屋さんばかり…。
後で書店で物理の参考書を立ち読みしようと思います。
回答ありがとうございました。

回答No.3

mako27mako

水中では、水よりも軽い比重のものが水に浮くのは理解できますか？

　　※比重（ある物質の質量と、それと同体積の基準となる物質の質量との比）

それと同じ理屈です。

空気中では、空気よりも軽い比重のものは空に浮きます。

お礼

水よりも軽い比重のものが水に浮くのがきちんと理解できてないみたいなのです・・・
回答１の方の考え方でよいのでしょうか？
そしてそれは気体でも当てはまるということでしょうか？
よろしければもう少し詳しく回答お願いします。

回答ありがとうございました。

回答No.2

robin1124

こんにちは。
僕も化学には詳しくありませんので専門的なことはわかりません。
専門的な解説は他の方に任せるとして・・・。

ヘリウムは2番目に軽い気体です。
空気はヘリウムの約7倍の重さがあります。
重いものの中に軽いものがあると浮かぶということなのですが・・・。
例えば水の中にピンポン玉を沈めてもプカプカ浮いてきますよね。
これは、水よりもピンポン玉の方が軽いからなんです。
水を空気、ピンポン玉をヘリウムに置き換えて考るとわかると思います。

お礼

私も同じようなことを思ったのですが、
それならどうしてピンポン玉が水に浮くのかも不思議に思い、納得できず質問してみたのです…。
でもその考え方が間違えてなかったようで、安心しました。
回答ありがとうございました。