Warum fliegt ein Heliumballon

Ein mit Helium gefüllter Ballon steigt in den Himmel auf, während ein mit Luft gefüllter zu Boden fällt. Was ist die Ursache für dieses unterschiedliche Verhalten?

Die Ursache für das Aufsteigen des Heliumballons ist der Auftrieb. Der statische Auftrieb ist eine der Gewichtskraft des Ballons entgegengerichtete Kraft. Diese Auftriebskraft ist genauso groß wie die Gewichtskraft der Luft, die durch den Körper verdrängt wird. Jeder Ballon hat ein bestimmtes Volumen. Dadurch verdrängt er die gleiche Menge an Luft. (Archimedischen Prinzip)

Ein Beispiel:

Sagen wir der Luftballon hätte ein Volumen von 5 Litern. Er verdrängt also auch 5 Liter Luft. Diese haben ungefähr die Masse von 6,5 Gramm, was 0.0065 kg entspricht. Somit wirkt eine Gewichtskraft
(F = m * g) von 0,064 Newton.

Wie groß ist die Auftriebskraft, die der Ballon erfährt?

• a) Halb so groß.
• b) Doppelt so groß.
• c) Gleich groß.