헬륨풍선이 공기 중에 상승하는 이유에 대해 알려주세요

Question

헬륨이 공기보다 밀도가 낮기 때문에 기체 끼리 있을때는 뜨는걸로 아는데 풍선이라는 곳에 갇혀 있으면 밀도차이가 의미가 없지 않습니까? 풍선으로 공기와 헬륨이 차단 되어 있는데도 풍선이 상승하는 이유를 알려주세요

Answer 1

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.

헬륨은 공기보다 밀도가 낮기 때문에, 헬륨으로 채워진 풍선은 주변 공기보다 가벼워집니다. 이로 인해 풍선에 작용하는 부력이 풍선의 무게보다 크게 되어 풍선이 상승하게 됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.

기체는 그 무게에 따라 지표면으로부터 자리를 잡게 되는데 헬륨은 매우 가볍기 때문에 치솟는 속도가 더 빠르게 되지요

Answer 3

안녕하세요. 박정철 과학전문가입니다.

부력은 물체가 액체나 기체 속에 있을 때 받는 힘으로, 그 물체가 위치한 액체나 기체의 체적에 대응하는 중량만큼의 힘을 위로 받습니다. 즉, 물체가 밀도가 낮은 액체나 기체 속에 있으면 그것은 위로 떠오릅니다. 밀도는 질량을 체적으로 나눈 값입니다. 같은 체적의 경우, 질량이 큰 것일수록 밀도가 큽니다. 헬륨은 공기보다 밀도가 낮습니다. 즉, 같은 체적의 공기(주로 질소와 산소로 구성)보다 헬륨의 질량이 작습니다. 따라서 헬륨 풍선 안에 들어 있는 헬륨 가스는 주변의 공기보다 가벼워서 뜨는 것입니다.