Kan een heliumballon met water blijven hangen in de lucht?

Antwoord

Dag Remko

Dat zou zeker kunnen in theorie.

Op een ballon werken twee krachten: de zwaartekracht (door de aarde) die de ballon naar beneden trekt en de archimedeskracht of opwaartse stuwkracht (door de lucht rond de ballon), die hem naar boven duwt. Een ballon zal blijven hangen in de lucht als de kracht die hem naar omhoog duwt (de archimedeskracht) even groot is als de kracht die hem naar beneden trekt (de zwaartekracht). Dat heet "zweven" en de ballon zweeft dan.

Als je een ballon, met enkel helium gevuld, loslaat in de lucht, stijgt die steeds hoger. Dat komt omdat helium zo weinig "weegt". De zwaartekracht op de ballon is zo klein dat die kleiner is dan de archimedeskracht. De archimedeskracht is dus groter dan de zwaartekracht, wat wil zeggen dat de kracht die de ballon naar boven duwt groter is dan de kracht die hem naar beneden trekt. De ballon gaat dus omhoog. 

Als je een ballon wil laten zweven, kun je met water zijn zwaartekracht vermeerderen. Als je de zwaartekracht zo krijgt dat die precies gelijk is aan de archimedeskracht, dan zweeft de ballon. Als je te veel water in de ballon doet, is de zwaartekracht groter dan de archimedeskracht en zakt de ballon naar de grond. Als je te weinig water in de ballon doet, is de zwaartekracht kleiner dan de archimedeskracht en stijgt de ballon omhoog.

Het probleem zit dus bij dat "precies". Een druppel water te veel of te weinig zorgt ervoor dat de ballon zakt of opstijgt, en dan blijft hij niet hangen in de lucht, niet zweven. Daarom zei ik in het begin dat het "in theorie" zou kunnen, maar om het in de praktijk zo te krijgen heb je HEEL veel geduld en heel veel uittesten nodig, of misschien gewoon veel geluk dat je het toevallig precies goed hebt. Daarbij hangt die archimedeskracht nog eens af van de omgevende lucht en van het volume van de ballon, dus zou een ballon wel kunnen zweven, maar twee uur later weer niet meer, hoewel er geen water in- of uitgegaan is.

Je kunt het altijd eens proberen in de vakantie... Het zou wel een grappig zicht zijn, natuurlijk.