この概念を理解するために、熱気球の基本原則を考えてみましょう。熱気球は、風船内と周囲の空気の密度の違いにより上昇するより軽い航空機です。
風船内の空気が加熱され、分子がより速く動き、広がります。これにより、空気の密度が低下し、風船の外側の密度の高い冷たい空気と比較して重くなります。その結果、内部の密度の低い暖かい空気が風船の重量とそのペイロードに対抗する傾向のある力を発揮するにつれて、風船は上方に浮かびます。
密度と飛行の関係は、Archimedesの原理を使用して説明できます。これは、流体に浸されたオブジェクトに作用する浮力力は、オブジェクトによって変位した流体の重量に等しいと述べています。この場合、液体は周囲の空気であり、物体は熱気球です。
したがって、風船内の熱気が空気の密度を低下させると、風船に作用する浮力力が増加し、大気中に上昇することができます。
熱気球の飛行の有効性は、風船の内側と外側の空気の温度差、風船の形状とサイズ、大気条件など、さまざまな要因の影響を受けていることに注意してください。それにもかかわらず、基本的な概念は、周囲の空気と比較して風船内の空気の密度が低いほど、風船が上昇するという基本的な概念が残っています。
