1. Partiklar i rörelse:
* luft är tillverkad av partiklar (Molekyler av kväve, syre och andra gaser) som ständigt är i rörelse. Ju varmare luften, desto snabbare rör sig dessa partiklar.
* varmluft expanderar: När luften inuti ballongen värms, rör sig partiklarna snabbare och sprids längre isär. Denna expansion får den varma luften att bli mindre tät än den omgivande svalare luften.
2. Densitet och flytkraft:
* densitet är massa per enhetsvolym. Mindre täta föremål flyter på tätare föremål. Tänk på en bit trä som flyter på vatten - träet är mindre tätt än vattnet.
* flytkraft är den uppåtkraft som utövas av en vätska (som luft) på ett föremål nedsänkt i den. Den flytande kraften är lika med vikten på vätskan som fördrivs av objektet.
3. Hur ballongen stiger:
* Den heta luften inuti ballongen är mindre tät än den omgivande svala luften. Detta innebär att ballongen förskjuter en luftvikt som är lika med sin egen vikt, men med mindre massa.
* Den livliga kraften som verkar på ballongen är större än dess vikt. Denna skillnad i krafter är det som får ballongen att stiga.
* När ballongen stiger blir luften utanför tunnare och svalare. Detta innebär att skillnaden i densitet mellan den varma luften inuti och den svalare luften utanför blir mindre. Ballongen kommer att fortsätta att stiga tills skillnaden i densitet inte längre räcker för att övervinna vikten på ballongen och dess nyttolast.
4. Kontrollera ballongen:
* Uppvärmning av luften: För att stiga upp, värmer piloten luften inuti ballongen, vilket gör att den stiger ytterligare.
* Kyl luften: För att gå ner släpper piloten lite varm luft, vilket gör att svalare luft kommer in i ballongen, minskar sin volym och får den att sjunka.
Sammanfattningsvis fungerar den varma luftballongen eftersom den heta luften inuti ballongen är mindre tät än den omgivande luften, vilket skapar en uppåtgående kraft som lyfter ballongen. Detta förklaras av partikelteorin, som säger att varmare partiklar rör sig snabbare och tar mer plats, vilket gör luften mindre tät.
