Comme un bouchon flotte dans un verre d’eau, un ballon empli d’un gaz moins dense que l’air s’élève dans l’atmosphère.
L’explication est donnée par la fameuse poussée d’Archimède qui prête à tout corps plongé dans un fluide   etc etc.

Pour comprendre

Un objet placé dans un fluide coule s’il est plus dense que le fluide et flotte dans le cas inverse. La loi d’Archimède précise de quels paramètres dépend la force qui permet la sustentation de l’objet.

 

Résumé des connaissances abordées :

Application : Un petit calcul supplémentaire pour terminer

\fn_cm \large V=2500 m^{3}

Qui se déplace dans une atmosphère standard où la masse volumique de l’air vaut :

\fn_cm \large \rho =1,22 kg.L^{-1}

Elle génère donc une force d’Archimède

\fn_cm \large F_{A} = \rho \times V \times g = 1,22 \times 2500\times 10=30500N

A laquelle il convient d’enlever le poids de l’air. Il faut donc tenir compte de la masse volumique d’un air chauffé à 90° qui est proche de :

\fn_cm \large \rho ' = 0,8 kg.L{^{-1}}

Alors le poids du gaz

\fn_cm \large P_{gaz} = \rho \times V \times g = 0,8 \times 2500\times 10=20000N

et le poids de l’enveloppe dont la masse est  de 100 kg environ. Soit :

\fn_cm \large P_{enveloppe} = m \times g = 100 \times 10=1000N

Ainsi le ballon produit une force :

\fn_cm \large F=30 500 - 20 000 - 1000 = 9500 N

Il peut donc soutenir une charge maximale de 950 Kg qui sera constituée de la nacelle, des brûleurs, du carburant, de l’équipage et des passagers.
 
 

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