爲什麼熱氣球能飛行大綱

如今，熱氣球作爲一項體育運動，深受大衆的喜愛，世界各地紛紛舉辦了盛大的熱氣球節。當人們爲一個個五彩繽紛的巨大熱氣球騰空而起而歡呼雀躍時，很多人都會產生疑惑，爲什麼熱氣球能飛呢?熱氣球的飛行原理又是什麼呢?

熱氣球升空藉助於空氣的浮力。空氣對熱氣球的浮力大小等於熱氣球所排開空氣的重力。只要熱氣球(連同所攜帶的重物)的平均密度小於空氣，它就能夠浮起來。熱氣球升空前需加熱，氣球內的空氣加熱後體積膨脹，密度變得越低、密度差越大，可攜帶的重物也就越多。如果我們不用熱空氣，使用密度較低的氦氣或氫氣來充滿氣球或飛艇，也可以獲得足夠的升力，實現在空中的飛行。

對浮力的利用古已有之。古希臘科學家阿基米德爲幫助敘拉古國王希倫二世解決王冠含金純度的難題時，首先發現了浮力產生的原因，後人稱之爲“阿基米德原理”，即物體在液體或氣體中所獲得的浮力，等於該物體所排開液體或氣體的重力。

阿基米德原理有許多應用，諸如用來計算物體的密度和船舶的最大載重量。救生衣中充滿了空氣，由於空氣比水的密度要低很多，它可以幫助落水的人漂浮在水面等待救援。中國作爲娛樂或祈福之用的孔明燈利用的也是熱空氣產生的浮力。相傳諸葛亮曾被司馬懿圍困，他製成下部裝有油棉布團的紙燈籠，點燃布團後，紙燈升上天空傳遞求救信號，最終得以脫險。傳說中“曹衝稱象”的故事也是巧妙利用浮力定律的一個極佳例子。