气球怎样实现升空和下落，它的重力会变吗？是由于自身体积的改变吗？它的重力包括什么？
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发布时间：2022-04-23 22:39
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热心网友
时间：2023-10-12 11:24
气球在空气中上升和下降的原理跟木头在水中漂浮的原因一样。
根据阿基米德推出的那个公式，气球在空气中所受到的浮力为F=ρgv，ρ为空气的密度，g为重力加速度，跟所在星球和所在星球的地域有关，在地球上近似可看成9.8N/kg，v就是气球的体积，当气球所受的浮力F大于气球的重力时，气球就会上升，当浮力F等于气球的重力时，气球就会悬浮，当浮力F小于气球的重力时，气球就会下降。
一般能往上升的气球中注入的是氢气或者氦气，这些气体都会比空气的密度要小。假设一个气球的体积为V，把它里面充满了氢气，则气球整体的重量就是氢气的密度ρ×气球的体积为V×重力加速度g+气球外壳的重量G，而它所受到向上的浮力就是空气的密度ρ×气球的体积为V×重力加速度g，因为空气的密度比氢气或者氦气的密度要大，所以说只要气球的体积大于某一个定值，气球就会飞起来。
至于热气球的原理也是这样，因为加热可以使空气的密度减小，从而达到以上的目的。（上述的所有条件都是在气体压强一定）
按照你的意思，气球的重力应该包括气球中的气体和气球外壳的重量。假设气球不漏气，如果不充入或者不放气球中的气体，而且不改变气球的地理位置（比如说把气球拿到其他地区或者其他星球上，这样会改变气球的重力加速度g），则气球的重力不会改变。
气球体积改变有两个原因，一个原因是气球周围环境中的压强改变，比如说你可以尝试把一个气球塞到水下，就会发现气球会缩小，或者把扎紧了的气球放到一个瓶子中然后将瓶子的气体抽出一部分，就会看到气球膨胀。由这个原因引起的气球体积的改变重力是不会改变的。还有个原因就是放气或者充气，这个时候气球的重力就会改变。
在实际生活中，空气的密度不是恒定的，海拔越高气体密度越小，相应的压强也就越小，气球是一个密闭的空间，所以气球越往上升体积就会越大，当大到一定程度的时候，要么气球炸掉，要么不再膨胀，那时浮力F将会等于重力，气球就会处于悬停状态，而在真空的环境下，气球是没有浮力的，也就是说在真空中，假设一个气球的强度足够不会被撑破，它也不会悬浮，如果失去支托而是跟其他重物一样下落。
