Какое физическое явление приводит к потере упругости и падению воздушных шариков, которые были наполнены гелием?

Тема: Потеря упругости и падение воздушных шариков, наполненных гелием

Объяснение: При наполнении воздушных шариков газом, таким как гелий, они становятся подъемными благодаря разнице плотностей газа внутри шарика и окружающего воздуха. Гелий имеет меньшую плотность, чем воздух, поэтому шарик начинает подниматься вверх.

Однако с течением времени газ внутри шарика начинает рассеиваться через его стенки. Такая потеря или утечка газа происходит из-за того, что молекулы газа находятся в постоянном движении и способны проникать сквозь материал, из которого сделан шарик. Это явление называется диффузией.

С постепенной утратой газа, плотность воздуха внутри шарика становится больше плотности газа, что приводит к уменьшению подъемной силы. Когда подъемная сила становится меньше силы тяжести, шарик начинает опускаться и наконец падает.

Пример использования:
Задача: Если воздушный шарик, наполненный гелием, теряет 10% своего объема газа за 1 час, насколько уменьшится подъемная сила шарика?

Совет: Чтобы лучше понять эту концепцию, можно провести эксперимент, например, наблюдать, как время, через которое шарик начинает падать, зависит от его объема или количества газа внутри. Используйте формулу плотности и архимедовой силы, чтобы более подробно изучить принципы работы воздушных шариков.

Упражнение:
Расчет подъемной силы воздушного шарика, наполненного гелием, требует знания его объема, массы и плотности газа. Учитывая, что плотность гелия составляет 0,179 кг/м³, масса воздушного шарика - 5 кг, а его объем - 10 м³, определите подъемную силу, действующую на шарик.