ヘリウムで風船以外を浮かせる方法。

質問

風船を浮かせるのに、良くヘリウムを使いますよね。

紐等で固定せず、ぷかぷか室内を漂うおもちゃ（人形？）を作りたいのですが、良い方法が思いつきません。
イロイロと調べてみたのですが…。

ヘリウムでの浮力は、上に行く力ですよね。
というコトは、結局、紐等を使わずにぷかぷか漂わせるコトは出来ないのでしょうか。

回答No.14

Ligandable

通りすがりです。＃１３さんに一票
　実際実験教室のアトラクションでかなり昔からやっています。

　ヘリウムを使うまでもありません。

　原理は　真上への吹き出しでは　ベルヌーイの法則。
斜め上への吹き出しでは　ベルヌーイ＆重力＆サーキュレーターの
水平成分　の　力（ベクトル）の３力の釣り合いで、ほぼ同じ位置になります。

　まぁ、指定条件が無いので、部屋の下半分に二酸化炭素。できれば
六フッ化ウランかラドンを充填し、上半分にヘリウムを充填して空気の袋を
浮かべれば必ずうまくいくでしょう・・・

　水槽にドライアイスを入れ、しばらくした後、シャボン玉をドライアイスの
ガスの上に浮かべるのは米村先生の十八番でしたような…

回答No.13

tiltilmitil

目に見えてでなければいいのなら、サーキュレーターで下から風送って上向きの力と落ちる力が釣り合うようにすれば。気流に閉じ込められて横にもでていきません。

http://rikatanrikatan.cocolog-nifty.com/blog/2011/06/post-c0e8-13.html

回答No.12

NiPdPt

冬期は暖房のために室温は上の方が高く、そのために上に行くほど空気の密度は小さくなる傾向があります。
通常は、暖房効率を高めるために、そうならないように、エアコンは下向きに温風を出しますし、サーキュレーターを使うこともあるでしょう。しかし、単純にストーブなどで暖房をすれば上部の気温はかなり高くなります。
こういった空気の密度差を利用すれば、重りの微調整によって空中に浮かせることは意外に容易かも知れません。そのかわり、頭が暑く、足下が寒い環境に耐える必要があるかも知れません。

回答No.11

polymer1

基本的に浮かす作用をヘリウムで行い、高さを一定にさせるためにジャイロと小さなファンなどを組み合わせる手は有ります。
お金と設計、製作の技術が要るだけです。
それとジャイロ、ファン、電源、制御部の重さをヘリウムで持ち上げる分、それに見合うヘリウム容積が必要になります。

回答No.10

noname#215107

ヘリウムを入れた風船に、浮力と釣り合う程度の重りを取り付ければ解決しませんか？

回答No.9

malaytrace

ひもで「固定」ではなく、ひもに錘（床に乗っている）を結ぶ→アルミ風船でよくありますね。子どもが手を離しても飛んで行かないやつ。これではダメかな？

ぷかぷか浮いていないが、上下するのならできると思いますよ。ドライヤー等、電熱器の暖気で上昇させ、天井に当たるとふたが開いて暖気が抜ける構造。降りてくるとふたが閉まる。ただ、暖気源を機体に持たせると重くなる→浮力を稼ぐのに大きくなければ無理→本物の熱気球のような大きさになってしまう、という問題があります。

回答No.8

Saturn5

結論はかなり難しいと思います。

(1)ヘリウムの浮力は小さいので、人形などの比較的重いものを
持ち上げるのは難しい。

(2)浮力と重力のバランスをとることが難しい。
仮にバランスが取れたとしても、何かの原因で上に上がると、ヘリウムを入れた容器が
膨張するので、更に上に上がります。下に下がった場合も、収縮するので更に下に
下がるようになります。
山のてっぺんにボールを置くのと同じような感じです。

お礼

ココに来て、まさかの、難しい、という結論…。

人形?は自作する予定です。

なので、一般のぬいぐるみとかではなく、バルーンなんかに使われる素材で作ろうかと。
勿論、そこに薄い布等の素材で装飾はしますが。

サイズとしては、１ｍ位の大きい風船人形、というイメージですかね。

また、バランスを取るのが難しいとのお話。
皆さんの回答をいただきながら考えていたのですが、全方位からある程度均一な重さが必要ですよね。

今回は、それ以前に上下のバランスの話…。

理論と現実は違うというコトでしょうか…。

ですが、収縮率を考えに入れれば解けなくもない、というコトだと感じました。
膨張しやすいモノと膨張しにくいモノがあるように。

素材選びも含め、細かく検討する必要がありそうですね。

ご回答、ありがとうございます!!

回答No.7

oo14

アルゴンのような気体を部屋の下の方に敷き詰めると空気の１．２倍くらいのおもちゃ
（たとえばプールで使う子供用の浮き袋みたいなもの）なら、ぷかぷか浮かびますよ。
決して、そのおもちゃの下にもぐらないでくださいね。
水の中といっしょで、呼吸ができなくなります。

お礼

アルゴン…、アルゴン…!?
何やらギリシャ神話にでも出てきそうな名前…、全く解らなかったので検索しました!!

空気より重い、というコトで良いですかね!?

室内で使用しますが、常に閉め切る訳ではないので、開閉時に流れ出てしまいますよね!?

呼吸できなくなるのは怖い…。

ですが、そういう選択肢もある、というのは助かります!!

新たなルート発見、ありがとうございます!!

回答No.6

papafuji

はじめまして、ゴミ袋の薄いのに上を絞ってテルテル坊主を作り下の部分に小さな釣り用の鉛と紐を使いパラシュート見たなのをつくり下から熱すると浮かびますがこれはヘリウムなどは使わずろうそくなどで下から熱を加えて中の空気密度を少なく軽くする方法です。お試しください。

お礼

はじめまして、ご回答ありがとうございます!!

新しい方法ですね、ろうそくなどの熱を使うのは。

人がぶつかったり、何かしらの原因で落下した時の火災予防等を考えると…。
代用できるモノを探さなきゃですが、ココにも何かヒントがあるかもしれません。

パラシュートみたいな、新しい発想、ありがとうございます!!

回答No.5

RTO

要するに　浮かび上がって天井にくっついていては嫌だ、お部屋の真ん中くらいの高さで浮いていて欲しい、ということですね。

精密に重量のバランスを取れば・・と考えましたが　お部屋のわずかな温度変化で風船は膨らんで　結果として上にへばりつくか落ちます。

となると、わずかに落ちるくらいに重量調整して気球に制御装置とバッテリーを付けて例えば床面までの高さを測るようなセンサーで　床からある程度離れると　内部ヒーターを切り　床に近いと内部のヒーターを入れて上昇させる手がありますね。

あ、もっと簡単な手を思いつきました。
お部屋の半分まで　水で満たすのです。
これなら勝手に浮いていますね。

お礼

そーです、真ん中くらいの高さで浮いていて欲しいんです!!

ですが、お話だと想像以上に難しそうですね…。
制御装置やバッテリー…、温度変化とは考えもしませんでした…。
実際の室温とか計算してみて、イロイロ試さないと。

それに引き換え、水で満たす案!!
コレなら温度変化とか考えなくて良いですね、空中を漂わせられない時には検討します（笑

柔軟な発想に脱帽です!!
ご回答ありがとうございました!!