Vom Auftrieb

Wieso der Luftballon fliegt ?

Tut er ja nicht ! Er schwebt und fährt !
Auch wenn ein Kinderherz dagegen aufbegehrt.
Kinder wollen Luftballone „fliegen“ lassen.
Da sollten wir Erwachsenen schon passen.

Nur, wie ermittelt man die Kraft,
die den für den Ballon erforderlichen Auftrieb schafft ?

Zunächst machen wir uns bei Archimedes schlau,
der wusste alles, was Auftrieb anbetrifft, doch sehr genau.
Seine Erkenntnis sei hier frei zitiert:
Ein eingetauchter Körper genau so viel an Gewicht verliert,
wie die von ihm verdrängte Flüssigkeits- oder Gasmenge wiegt,
egal ob er flüssig, massiv oder hohl vorliegt.

Beim Luftballon kommt es einmal auf die Art des Gases an,
zum anderen, wieviel davon eine Hülle aufnehmen kann.
Nehmen wir als Traggas Helium.
Das wiegt so um
die 0,18 kg je Kubikmeter. Wohingegen
wir uns bei Luft bei 20° C so um die 1,2 kg bewegen.
Die Differenz ist 1,02 kg. Das ist die Auftriebskraft,
die einen Ballon auf den Kubikmeter bezogen nach oben schafft.
Hat nun ein Kinderballon einen Durchmesser von 0,3 Meter,
hat es ´n Kugelvolumen von V = 0,113 Kubikmeter.
Ergibt eine Auftriebskraft von 1,02 mal 0,113 kg = 0,115 kg
oder, anders gesprochen, 115 g.
2 g für das Gewicht der Hülle abgezogen,
schon geht mit weniger als 113 g eine „Last“ nach oben.
Am Besten ist, man hängt dem Ballon nur eine kleine Last an,
weil er dann viel höher und weiter „fliegen“ kann.

Falk-Ansgar
2010-08-20