Cum se calculează forța de ridicare a heliului. Prezentare pentru lecția „rezolvarea problemelor pentru a determina forța de ridicare a unui balon”

Suntem întrebați des de câte baloane cu heliu ai nevoie pentru a crește o floare?, carte poștală sau jucărie? Care lift heliu? Vom încerca să vă spunem în detaliu secretele calculelor noastre și toate formulele.

Pentru a calcula rapid și ușor forța de ridicare a unei mingi, folosim formule. Știind că 1 m 3 de heliu ridică aproximativ 1 kg. Cu alte cuvinte, o minge standard de 10" (inchi) sau 25-27 cm ridică doar 3-4 grame. Baloane sidef 12" metalice ridică până la 5 grame. Prin urmare, pentru a ridica o jucărie care cântărește 200 de grame, avem nevoie de 200/4 = 50 de bile. Totul pare simplu. Dar din moment ce heliul iese constant din baloanele obișnuite, în timp balonul cu heliu își pierde o parte din forța de ridicare.Și prin urmare, dacă ești umflat cu 50 de baloane și cadoul tău zboară, atunci după câteva ore va zbura doar cu o lovitură puternică.Și ca să nu ai nicio plângere. împotriva noastră, trebuie să luați cu 20% mai multe mingi.

De asemenea, ar trebui să țineți cont de faptul că în interior bilele se pot ridica cu ușurință în sus, dar în aer liber o rafală de vânt le poate pur și simplu să le sufle. Pentru a ridica un cadou pe o frânghie lungă, trebuie să existe o cantitate bună de forță de ridicare. Și apropo, cu cât ridici mai sus norul de baloane cu un cadou, cu atât frânghia adaugă mai multă greutate. Prin urmare, este mai bine să ridicați cadoul la o înălțime folosind un fir de pescuit puternic, dar subțire.

Daca vrei, poti tăiați coada la mingea care vine după nod. Această tehnică se va reduce greutate totală balon, sau îi va oferi posibilitatea de a zbura aproximativ încă o oră.

Când cumpărați un cadou, este mai bine să îl cântăriți imediat. Există întotdeauna magazine cu cântar în apropiere. Acest lucru trebuie făcut cel puțin pentru a estima cât veți cheltui pe mingi. Din experiența noastră, au fost cazuri când au adus un buchet de flori pentru a-și crește iubita soție sub fereastră. La prima vedere era destul de usoara. Dar nici 100 de bile nu l-au putut ridica. Am tăiat aproape toate frunzele și am scurtat tulpinile. Abia după asta buchetul era ținut cu încredere în aer.

Dacă bugetul vă permite să nu vă gândiți la numărul de bile, ci să vă gândiți doar la calitatea și rezultatul procesului, atunci puteți alege calea simplă. În magazinul nostru umflam 20 de baloaneși atașați-le un cadou - toată lumea vede că structura nu zboară. Apoi umflam alte 20 de baloane, iar cadoul (de exemplu) cu baloanele a zburat in sus. Dar așa vede clientul. Și în mintea mea cred că aș putea să o iau 30 de bile. Și aici vine momentul cel mai tolerant. Vedem că cadoul nu zboară. Desigur, s-a ridicat, dar nu avea nicio rezervă de putere de ridicare. Și dacă totul rămâne așa, atunci clientul nostru nu va avea vacanță. Prin urmare, trebuie să-i convingeți cu atenție că trebuie să umflați încă 10-15 baloane. Sau curățați întregul urs (jucărie) gunoi în plus, care a fost cusut în interior. Și acasă îl poți întoarce în liniște înapoi.

Este mai ieftin să ridici o greutate mai mare de un kilogram cu ajutorul unor bile mari, deoarece greutatea unuia minge mare mai putin decat greutatea cantitate mare baloane mici cu heliu cu același volum de heliu. Forța de ridicare a unui balon mare cu heliu este calculată folosind formula. În mod convențional, volumul de heliu din minge este de 4/3 pr3, iar apoi folosim cunoștințele că 1 m3 de heliu conține aproximativ 1 kg de greutate. De exemplu, luați o minge de 1 m diametru. Folosind formula sau cineva care știe să calculeze folosind formule, obținem volumul mingii (4/3) * 3,14 * 0,53 = 0,522 m3. Să presupunem că o minge lungă de un metru ridică 0,5 kg. Din această greutate este necesar să se scadă greutatea mingii în sine și greutatea panglicii sau a firului de pescuit de care este agățată, aceasta va fi greutatea calculată. În exterior, forța de ridicare este afectată de anumiți coeficienți sub formă de condiții meteorologice - zăpadă, ploaie, vânt, soare sau temperatură scăzută (înaltă). De exemplu, baloanele standard, în precipitații ușoare, pot să nu zboare deloc, deoarece... greutatea picăturilor de ploaie care aderă la acestea mărește greutatea totală a mingii.

Orice idee este fezabilă!!! Daca ai avut ocazia, iar noi avem dorinta... sau invers)

clasa a 7-a

Obiective:
Educational:

Luați în considerare un algoritm pentru rezolvarea problemelor pentru calcularea forței de ridicare a unui balon; pentru a forma o percepție holistică a imaginii științifice a lumii folosind instrumente TIC.

Dezvoltare:

dezvoltarea stilului operațional de gândire al elevilor; dezvolta gândirea sintetică a elevilor; continua să lucrezi la dezvoltarea abilităților intelectuale: evidențierea principalului lucru, analiză, capacitatea de a trage concluzii.

Educarea:
să dezvolte interesul studenților pentru studiul fizicii și informaticii; cultivați acuratețea, abilitățile și abilitățile de a-și folosi timpul în mod rațional și de a-și planifica activitățile.

Actualizarea cunoștințelor

Pe ce se bazează aeronautica?

Toate corpurile din aer sunt afectate de flotabilitate
forță (Arhimediană). Pentru a găsi forța arhimediană care acționează asupra unui corp în aer, trebuie să o calculați folosind formula, înmulțind accelerația gravitației cu densitatea aerului și volumul corpului.
Fa = g pVt
Dacă această forță se dovedește a fi mai mare decât forța gravitațională care acționează asupra corpului, atunci corpul va zbura în sus. Aeronautica se bazează pe asta.

Cum să determinați ce fel de sarcină poate ridica un balon?

Pentru ca un balon să se ridice mai sus, trebuie să fie umplut cu gaz, a cărui densitate este mai mică decât cea a aerului. Poate fi hidrogen, heliu sau aer încălzit.
Pentru a determina cât de multă greutate poate ridica un balon, trebuie să cunoști forța de ridicare a acestuia. Forța de ridicare a unui balon este egală cu diferența dintre forța arhimediană și forța gravitațională care acționează asupra balonului.
Fpod = Fa - (Ft shell + Ft gaz în interior + Ft sarcină)

Cu ce gaz sunt umplute baloanele?

Cu cât densitatea gazului care umple un balon de un anumit volum este mai mică, cu atât forța gravitațională care acționează asupra acestuia este mai mică și, prin urmare, cu atât forța de ridicare rezultată este mai mare. Când aerul este încălzit de la 0 la 100 de grade Celsius, densitatea acestuia scade
doar de 1,37 ori. Prin urmare, forța de ridicare a baloanelor umplute cu aer cald se dovedește a fi mică. Densitatea hidrogenului este de 14 ori mai mică decât densitatea aerului, iar forța de ridicare a unei mingi pline cu hidrogen este de peste trei ori mai mare decât forța de ridicare a aerului încălzit de același volum. Hidrogenul, însă, arde și formează un amestec foarte inflamabil cu aerul. Heliul este un gaz neinflamabil și în același timp ușor.

Pentru ce este folosit balastul?

Densitatea aerului scade odată cu creșterea altitudinii deasupra nivelului mării. Prin urmare, pe măsură ce balonul se ridică, forța arhimediană care acționează asupra acestuia devine mai mică.
După ce forța arhimediană atinge o valoare egală cu forța gravitațională, ridicarea balonului se va opri. Pentru a se ridica și mai sus, balastul este aruncat din minge. În acest caz, forța gravitației scade, iar forța de plutire se dovedește din nou a fi mai mare.

Cum să cobori la pământ de la înălțime?

Pentru a se scufunda la sol, forța de plutire trebuie redusă. Pentru a face acest lucru, puteți reduce volumul mingii. În partea de sus a carcasei balonului există o supapă specială de eliberare prin care o parte din gaz poate fi eliberată. După aceasta, mingea va începe să cadă.

De ce ai nevoie de un arzător pe un balon plin cu aer cald?

Temperatura aer cald interiorul balonului poate fi reglat folosind de obicei un arzător cu gaz instalat sub carcasă. Prin creșterea flăcării arzătorului, puteți face bila să se ridice mai sus și invers. Dacă alegeți o temperatură la care forța gravitațională care acționează asupra mingii cu coșul este egală cu forța lui Arhimede,
apoi mingea va „atârna” în aer.

Fp = FA - Fstrand
FA =aer g Vsh, Fheavy =g g Vsh
Fp = (aer - g) g Vsh

Dacă forța de plutire devine mai mare decât forța gravitațională care acționează asupra corpului, atunci aceasta se va ridica, părăsind solul.
Principiul aeronauticii se bazează pe aceasta.
Aeronavele care implementează acest principiu se numesc baloane.

Ridicarea balonului:

Întocmirea unui algoritm de calcul al forței de ridicare Ce acțiuni trebuie efectuate pentru a calcula forța de ridicare a unui balon?

1)FA =aer g Vsh
2) F grea = g g Vsh
3)Fп = (aer - g) g Vsh

Lucrul în Microsoft Excel

Dependența ridicării de volumul unui balon Dependența ridicării de densitatea gazului Teme pentru acasă

Rezolvă o problemă:
Ce forță trebuie aplicată pentru a ține o piatră care cântărește 15 kg în apă, volumul pietrei este de 1000 cm 3?
Compuneți și rezolvați-vă propria problemă pentru calcularea forței de ridicare

Descrierea prezentării prin diapozitive individuale:

1 tobogan

Descriere slide:

2 tobogan

Descriere slide:

Obiective: Educaționale: Luați în considerare un algoritm de rezolvare a problemelor de calcul al forței de ridicare a unui balon; pentru a forma o percepție holistică a imaginii științifice a lumii folosind instrumente TIC. Dezvoltare: dezvoltarea stilului operațional de gândire al elevilor; dezvolta gândirea sintetică a elevilor; continua să lucrezi la dezvoltarea abilităților intelectuale: evidențierea principalului lucru, analiză, capacitatea de a trage concluzii. Educațional: pentru a dezvolta interesul studenților pentru studiul fizicii și informaticii; cultivați acuratețea, abilitățile și abilitățile de a-și folosi timpul în mod rațional și de a-și planifica activitățile.

3 slide

Descriere slide:

4 slide

Descriere slide:

Toate corpurile din aer sunt acționate asupra lor de o forță flotantă (Arhimediană). Pentru a găsi forța arhimediană care acționează asupra unui corp în aer, trebuie să o calculați folosind formula, înmulțind accelerația gravitației cu densitatea aerului și volumul corpului. Fa = g pVt Dacă această forță se dovedește a fi mai mare decât forța gravitațională care acționează asupra corpului, atunci corpul va decola. Aeronautica se bazează pe asta. Pe ce se bazează aeronautica?

5 slide

Descriere slide:

Pentru ca un balon să se ridice mai sus, trebuie să fie umplut cu gaz, a cărui densitate este mai mică decât cea a aerului. Poate fi hidrogen, heliu sau aer încălzit. Pentru a determina cât de multă greutate poate ridica un balon, trebuie să cunoști forța de ridicare a acestuia. Forța de ridicare a unui balon este egală cu diferența dintre forța arhimediană și forța gravitațională care acționează asupra balonului. Fpod = Fa - (Ft coajă + Ft gaz în interior + Ft sarcină) Cum se determină ce fel de sarcină poate ridica un balon?

6 diapozitiv

Descriere slide:

Cu ce gaz sunt umplute baloanele? Cu cât densitatea gazului care umple un balon de un anumit volum este mai mică, cu atât forța gravitațională care acționează asupra acestuia este mai mică și, prin urmare, cu atât forța de ridicare rezultată este mai mare. Când aerul este încălzit de la 0 la 100 de grade Celsius, densitatea acestuia scade de numai 1,37 ori. Prin urmare, forța de ridicare a baloanelor umplute cu aer cald se dovedește a fi mică. Densitatea hidrogenului este de 14 ori mai mică decât densitatea aerului, iar forța de ridicare a unei mingi pline cu hidrogen este de peste trei ori mai mare decât forța de ridicare a aerului încălzit de același volum. Hidrogenul, însă, arde și formează un amestec foarte inflamabil cu aerul. Heliul este un gaz neinflamabil și în același timp ușor.

7 slide

Descriere slide:

Pentru ce este folosit balastul? Densitatea aerului scade odată cu creșterea altitudinii deasupra nivelului mării. Prin urmare, pe măsură ce balonul se ridică, forța arhimediană care acționează asupra acestuia devine mai mică. După ce forța arhimediană atinge o valoare egală cu forța gravitațională, ridicarea balonului se va opri. Pentru a se ridica și mai sus, balastul este aruncat din minge. În acest caz, forța gravitației scade, iar forța de plutire se dovedește din nou a fi mai mare.

8 slide

Descriere slide:

Cum să cobori la pământ de la înălțime? Pentru a se scufunda la sol, forța de plutire trebuie redusă. Pentru a face acest lucru, puteți reduce volumul mingii. În partea de sus a carcasei balonului există o supapă specială de eliberare prin care o parte din gaz poate fi eliberată. După aceasta, mingea va începe să cadă.

Slide 9

Descriere slide:

De ce ai nevoie de un arzător pe un balon plin cu aer cald? Temperatura aerului cald din interiorul balonului poate fi controlată folosind de obicei un arzător cu gaz montat sub plic. Prin creșterea flăcării arzătorului, puteți face bila să se ridice mai sus și invers. Dacă selectați o temperatură la care forța gravitațională care acționează asupra mingii cu coșul este egală cu forța lui Arhimede, atunci mingea va „atârna” în aer.

10 diapozitive

Descriere slide:

Fp = FA - Fgreutate FA =aer g Vsh, Fgreutate =g g Vsh Fp = (aer - g) g Vsh Dacă forța de plutire devine mai mare decât forța gravitațională care acționează asupra corpului, aceasta se va ridica, lăsând sol. Principiul aeronauticii se bazează pe aceasta. Aeronavele care implementează acest principiu se numesc baloane. Ridicarea balonului:

11 diapozitiv

Descriere slide:

18 martie 2017

Principiul de bază al unui balon cu aer cald este utilizarea aerului cald pentru a crea lift. Componentele principale ale mingii sunt carcasa, nacela sau cos de rachita, suspendat sub ea. Un arzător instalat într-un coș este folosit pentru a încălzi aerul printr-o deschidere.

Cum se determină ridicarea unui balon?

Aerul cald (în interiorul carcasei) este mai puțin dens decât aerul rece (aerul din jur). Diferența de densitate provoacă ridicare. Forța de plutire creată de aerul înconjurător este egală cu greutatea lichidului de răcire deplasat pe măsură ce balonul se ridică. În același timp, forța de ridicare greutate mai mare aer încălzit în interiorul carcasei, sau mai degrabă mai mult decât suma greutate: aer încălzit, carcasă, gondolă (coș), pasageri și echipament de la bord. Ca rezultat, balonul experimentează o forță de flotabilitate suficient de mare pentru a se asigura că balonul se ridică de pe sol.

Greutatea aeronavei este concentrată în apropierea fundului rezervorului (la locația pasagerilor și a echipamentului), astfel încât centrul său de greutate să fie întotdeauna sub centrul de flotabilitate. Astfel, balonul este întotdeauna stabil în timpul zborului, adică rămâne întotdeauna în poziție verticală.

Determinarea înălțimii și direcției balonului.

Pentru a reduce liftul, arzătorul este oprit, ceea ce duce la răcirea aerului din carcasă. Forța de ridicare este redusă și prin folosirea unei drize pentru a controla orificiul situat în partea superioară a balonului. Eliberarea parțială a aerului cald din gaură reduce greutatea aerului din minge, ceea ce înseamnă că reduce forța de flotabilitate, ceea ce duce și la coborârea aeronavei.

Pentru a găsi forța de ridicare a balonului și a menține o înălțime stabilă, arzătorul este oprit periodic când aparatul atinge înălțimea dorită. Acest lucru duce la faptul că mingea fie coboară, fie se ridică, menținând altitudinea de zbor aproape la același nivel. Acest singura cale, permițându-vă să mențineți o înălțime aproximativ constantă, deoarece menținerea unei înălțimi strict constantă prin menținerea unei forțe nete de flotabilitate nulă este practic imposibilă.

Pentru a vă deplasa în direcție orizontală, trebuie să cunoașteți în prealabil direcția vântului, care se schimbă odată cu înălțimea. Prin urmare, pur și simplu ridicarea sau coborârea aeronavei cu aer cald, ținând cont de direcția vântului, asigură deplasarea acesteia în direcția dorită.

Deoarece carcasa are o deschidere în zona inferioară (deasupra locației arzătorului), aerul fierbinte în expansiune iese parțial din carcasa din acest orificiu, prevenind căderile de presiune. Aceasta înseamnă că presiunea aerului încălzit din interiorul cilindrului este doar puțin mai mare decât presiunea aerului de răcire (aerul din jurul carcasei).

Efectiv aeronave denumită una care „minimizează greutatea componentelor balonului” (un termen relativ). Acest lucru asigură o reducere a temperaturii necesare a aerului din interiorul carcasei, necesară pentru a crea lift. Minimizarea temperaturii aerului duce la reducerea consumului de combustibil.

Cum se calculează portanța unui balon cu aer cald.

Aerul încălzit din interiorul carcasei apasă pe pereți cu aproximativ aceeași presiune ca și aerul exterior. Știind acest lucru, putem calcula densitatea aerului încălzit la o anumită temperatură folosind legea gazului ideal:

P = ρ R T, Unde

P - presiunea absolută a gazului în Pa
ρ - densitatea, în kg/m3
R - constanta gazului, în J/(kg K) (raportul dintre capacitatea termică și masa la temperatura absolută a gazului în Kelvin)
T - temperatura absolută a gazului în grade Kelvin (K)

Presiunea atmosferică normală este de aproximativ 101.300 Pa. Constanta de gaz pentru aerul uscat este 287 J/(kg K). Aerul din interiorul carcasei este de obicei încălzit temperatura medie aproximativ 100 de grade Celsius, adică 373 K

101300 = ρ*287*373 ρ = 101300/287*373 = 0,946 kg/m3

Înlocuind cele trei valori de mai sus în ecuație, obținem densitatea aerului încălzit din interiorul carcasei. Apoi, comparând această valoare cu densitatea aerului din jur, care este aproximativ egală cu - 1,2 kg/m 3, calculăm forța de ridicare a aeronavei.

Volumul carcasei unui balon mediu este de 2800 m3. Știind acest lucru, forța de ridicare poate fi determinată. Este definită ca diferența dintre densitatea aerului înconjurător și cel încălzit, înmulțită cu volumul învelișului.

Deci ridicarea netă este:

Y= (1,2-0,946) x 2800 = 711 kg

Această valoare înseamnă că componentele de pe balon (carcașă, coș, arzătoare, rezervoare de combustibil și pasageri) nu pot cântări mai mult de 711 kg pentru ca acesta să părăsească pământul și să se ridice spre cer.

În acest exemplu, am încercat să oferim informații complete și ușor de înțeles despre cum să calculăm forța de ridicare a unui balon.

Pentru mulți decoratori de baloane pe care îi cunosc, gazul heliu este un concept foarte simplu. Heliul este gazul care este folosit pentru umflarea baloanelor. Asta e tot. Când vine vorba de calitatea heliului sau de originea acestuia, văd adesea surpriză: „Ce, există diferite tipuri de heliu?”
Sau, să spunem, forța de ridicare a heliului este o întrebare la care toată lumea (mai ales începătorii) are un răspuns precis și simplu: „Am umflat un balon cu heliu și a zburat”. Când vine vorba de forța de ridicare a baloanelor umflate cu heliu, văd aceiași ochi surprinși: „Ce este asta, această forță de ridicare a ta și de ce îi deranjez pe oamenii ocupați cu toate aceste prostii?”
Deci, dragii mei, heliul vine sub diferite forme și de diferite calități. Și forța de ridicare a unui balon cu heliu este importantă. Înțelegerea calității heliului și a forței de ridicare sunt necesare atunci când lucrați cu baloane, iar înțelegerea acestui lucru, în opinia mea, este complet firească pentru un profesionist.

Deci, să încercăm să ne dăm seama, măcar puțin.

Heliu de origine cunoscută
Heliul folosit pentru umflarea baloanelor este extras în principal din adâncurile de lângă Orenburg, la Uzina de Heliu. De obicei, gazul extras și purificat este pompat în cilindri mari dedesubt presiune ridicata, în așa-numiții destinatari. Destinatarii sunt instalați pe un cadru comun, iar conexiunile destinatarilor sunt conectate la o linie comună. Astfel de modele sunt numite monoblocuri sau agregate.

Fotografia prezintă un monobloc format din patru recipiente, fiecare având un volum de 400 de litri. Fiecare recipient stochează gaz sub o presiune de 400 atm. Numărul de destinatari dintr-un monobloc poate fi diferit: 6, 8 și așa mai departe.

Astfel de monoblocuri reumplute sunt instalate pe camioane și transportate în toată vasta noastră țară, și chiar în străinătate. În fiecare oraș există mai multe astfel de monoblocuri, din care buteliile obișnuite de 40 de litri, 10 litri și 5 litri sunt reumplute la o presiune de 150 atm. Fiecare monobloc poate umple câteva zeci sau chiar sute de cilindri convenționali.

Destinatarii pot fi deținute de companii care umple butelii convenționale de heliu, sau monoblocurile sunt furnizate pe bază de închiriere, iar prețul heliului poate depinde de acest lucru. Cifra de afaceri a destinatarilor depășește sfera acestui subiect și nu acesta este principalul lucru.

Principalul lucru este diferit. Verificări ale plantelor de heliu metode de laborator gaz pompat în recipiente. Se eliberează un certificat de calitate pentru gazul pompat în fiecare recipient. Certificatul de calitate indică gradul de heliu și compoziția gazelor pompate în recipient.

Copii ale acestui pașaport sunt emise pentru toți cilindrii reumpluți de la acest destinatar. Orice firma serioasa care umple butelii de heliu trebuie, la cerere, sa elibereze copiile specificate ale certificatelor de calitate, certificate prin sigiliul acesteia. Mai mult, orice firma serioasa trebuie sa aiba licenta de reumplere a buteliilor de gaz comprimat. Licența implică prezența înregistrare de stat, plata impozitelor etc.
În heliul de gradul B, fracția de volum a heliului în sine este de 99,99%. Acest heliu este potrivit pentru umflarea tuturor tipurilor de baloane. Există și alte mărci de heliu, dar pentru decorarea baloanelor, marca B este optimă.
Desigur, există și alte modalități de a obține heliu de origine cunoscută. Unii entuziaști pur și simplu își duc buteliile la Orenburg și le umplu acolo, suportând în același timp costuri de transport zdrobitoare care afectează prețul gazului. Dar au și copii ale Certificatelor de calitate pentru gaz.
În orice caz, vom apela gazul pentru care se poate obține o copie a Certificatului de calitate heliu de origine cunoscută, adică. pur și simplu: „heliu”.

Heliu de origine necunoscută
Există o mulțime de modalități de a obține un astfel de gaz. Reclamele private din fiecare oraș oferă gaz ieftin furnizat de persoane private. Prin acord privat, de regulă, poți conduce la orice garaj, iar un tip taciturn îți va schimba cilindrul gol cu unul plin, pentru bani ridicoli. Desigur, va fi heliu într-un rezervor plin, dar ce altceva? Uite, scrie „heliu” pe cilindru, ceea ce înseamnă că există heliu în el. Niste...
De fapt, orice poate fi în cilindrul obținut în acest fel. Chiar, de exemplu, heliu de gradul B. Sau poate un amestec de heliu cu neon, sau cu aer, sau cu azot. Totul depinde de unde anume acești „vânzători” au furat gazul pe care îl vindeau. Nu mă interesează deloc asta, lasă poliția să se ocupe de ei.
Vom numi un astfel de heliu ieftin de calitate necunoscută sau „amestec de heliu”.

Lift cu heliu
Heliul este un gaz mai ușor decât aerul. Cu alte cuvinte, când conditii normale, densitatea heliului este mai mică decât densitatea aerului. În condiții normale, aerul care ocupă un volum de 1 m3 va cântări 1293 g, iar heliul care ocupă același volum va cântări doar 178 g.
Aceasta explică forța de ridicare a baloanelor umflate cu heliu.
Dacă un balon este umflat cu heliu, acesta va deplasa un volum în spațiul înconjurător, care va cântări mai ușor decât un volum similar umplut cu aer. Spațiul înconjurător va acționa asupra unei astfel de mingi în așa fel încât să o împingă afară din ea însăși spre vârf. Aceasta se numește ridicare (forța arhimediană). Cu cât densitatea gazului cu care este umflat balonul este mai mică, cu atât forța de ridicare este mai mare. Pentru fiecare litru de spațiu umplut cu heliu, va acționa o forță arhimediană de 1,115 grame (în condiții normale).
Forța rezultată care acționează asupra unui balon umflat cu heliu este diferența dintre forța de ridicare (forța arhimediană) și greutatea balonului. Dacă forța rezultată este mai mare decât zero, atunci mingea zboară.

Exemplul 1
Greutatea unui balon din latex de 12" fără design, fabricat de Sempertex, este de 3,1 grame. Volumul acestui balon, umflat până la dimensiune optimă este de 14 litri. Forța lui Arhimede va fi de aproape 15,6 grame, forța rezultată va fi de aproape 12 g.
Un astfel de balon poate fi umflat nu numai cu heliu, ci și cu un amestec de heliu și aer, de exemplu, 60% heliu + 40% aer; va decola în orice caz.

Exemplul 2
O figură de inimă din folie de 18" realizată de Flexmetal cântărește 17 grame. Volumul acestei "inimii" umflate este de 21 de litri, forța arhimediană va fi de 23 de grame, forța rezultată va fi de doar 6 grame, cifra va zbura.
În cazul unei figuri din folie, folosirea „amestecurilor de heliu” este plină; este necesar să se folosească heliu de gradul B.

Exemplul 3
Figura din folie sub forma numărului „2”, fabricată de Anagram, cântărește 29 de grame. Volumul celor două umflate este de 28 de litri. Forța arhimediană ar fi de 30 de grame, forța rezultată ar fi de doar aproximativ 1 gram.
Utilizarea „amestecurilor de heliu” este complet inacceptabilă; este necesar să se folosească heliu de grad B, altfel nu vor decola.

O modalitate excelentă de a testa calitatea heliului este umflarea bulelor. Forța lor rezultată fluctuează la nivelul fracțiilor de gram. Dar mai multe despre asta mai târziu.