Balonlar gökyüzünde nereye kadar uçar?

Uçan balonla çocukluğunda oynamamış olanımız yoktur herhalde... Oynarken de muhakkak hepimiz kaçırmışızdır elimizden değil mi?! İşte bu kaçan uçan balonlar nereye gider; uzaya mı çıkarlar?!! Yoksa tekrar yeryüzüne mi düşerler?!! Yine yoksa aylak aylak dolaşmaya devam mı ederler gökyüzünde bir kuş onları patlatana dek?!! Ne dersiniz?!!

Cevaba geçmeden önce akışkanların kaldırma kuvvetinden bahsetmek gerekiyor biraz. Tüm akışkanlar (gazlar veya sıvılar) içlerinde bulunan maddeye bir kaldırma kuvveti uygularlar. Bu kuvvet cismin akışkan içindeki hacmine ve akışkanın yoğunluğuna bağlıdır. Akışkan ne kadar yoğunsa uygulanan kaldırma kuvveti de o kadar fazladır. Bu yüzden suyun kaldırma kuvvetini suya girdiğimizde hissederiz ama havanın bize har zaman uyguladığı kaldırma kuvvetini (ki yoğunluğu suyun onbinde biri kadardır) çok az olduğundan dolayı hissedemeyiz. Ama bir balonun için havadan daha hafif (mesela helyum) bir gazla doldurursak balonun genel yoğunluğu havadan da az olacağı için havanın kaldırma kuvveti balonun ağırlığını yener ve balon hava içinde yükselir.

İşte bu balon nereye kadar yükselecektir?! Meselemiz bu. Balon yükseldikçe dışarıdaki hava basıncı azalacaktır. Çünkü yeryüzünden uzaklaştıkça havanın yoğunuluğu böylece de basıncı azalır. Hatta o kadar azalır ki dağcılar zirvelere tırmanırken hava dolayısı ile oksijen yetersizliğinden dolayı yanlarında oksijen tüpü taşımak zorunda kalırlar. Bizim uçan balonumuz da dışındaki basıncın içerisindeki basınçtan az olduğunu görünce şişmeye ve böylece hacmini artırıp yoğunluğunu azaltmaya başlayacaktır. Yukarılara çıkıldıkça balonun dışındaki basınç azaldıkça azalır, balon da şiştikçe şişer ve en sonundaaa bum!... balon patlar....

Siz normal bir çocuk balonunu şişirdiğinizde de aynı şey oluyordu aslında... Balonun içine hava üflediğinizde içerideki hava dıştaki atmosfer basıncından büyük olacaktır, bu yüzden de siz üfledikçe şişecektir balon. Siz üflemeye devam ederseniz bu sefer balonun elastikiyet sınırına ulaşırsınız ve sonunda balon patlar. İşte uçan balon havalanırken de buradaki meselenin aynı oluyor. Tek fark uçan balonda iç basınç sabit dış basınç düşüyor!!... Tabii ki de sonuç aynı olacaktır...

Kaynak://doctorfizik.hypermart.net