空の疑問

【浮かぶかどうかはガスの種類で決まる】ヘリウムガスの風船が空に浮かぶ理由は？図解でわかりやすく解説！

ちーがくん 2023年5月29日 / 2023年10月16日

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ちーがくん

はかせ！遊園地などでもらった風船は空に浮かぶのに、自分でふくらませた風船は空に浮かばないのがすごく不思議で、子供の頃からの疑問なんです。
どうして空に浮かぶ風船と浮かばない風船があるんですか？

はかせ

いい所に気がついたな。これは風船の中に入っている気体の種類が関係しているんじゃ。
よし、今回は風船が空に浮かぶ理由について、身近な例も交えつつ解説するぞ！

どうして自分で入れた風船は浮かばないのに、遊園地などでもらう風船は浮かぶのか、疑問に思ったことはありませんか？

本記事を読めば、その理由を図解で学ぶことができます。

今回は風船が浮かぶ理由について、モルモットたちと一緒に学んでいきましょう！

Contents

ビーチボールを水中に沈め手を離すと…
浮かぶ風船と浮かばない風船
ヘリウムガスが入った風船は浮かぶ！
まとめ

ビーチボールを水中に沈め手を離すと…

はかせ

風船が空に浮かぶ理由を分かりやすくするために1つ身近な例を出すぞ。
ちーがくんはビーチボールを水中に沈めて手を離したことはあるかな？

ちーがくん

プールに行った時などにありますよ！
ビーチボールは水中で離しても水面まで上がってきますよね！浮き輪でも同じことが起こります！

はかせ

そうじゃな。多くの人が経験したことがあるじゃろう。
これはビーチボールの中に入っている空気の重さと周りの水の重さが関係しているんじゃ。

ちーがくん

ビーチボールの中に入っている空気の重さと周りの水の重さ？

はかせ

そうじゃ。ビーチボールの中に入った空気の方が周りの水よりも軽いんじゃよ。
このようにボールの中が軽い、外が重いという重さの関係がある時に、ビーチボールは水面に浮かぶんじゃ。

ちーがくん

なるほど！そういうことだったんですね！

浮かぶ風船と浮かばない風船

ちーがくん

今の話と風船が浮かぶ理由が関係しているんですか？

はかせ

もちろんじゃ。その理由を解説するために、浮かぶ風船と浮かばない風船の違いを知る必要があるぞ。
浮かぶ風船と浮かばない風船の違いは、風船の中に入っている気体の種類の違いじゃ。

ちーがくん

風船の中に入っている気体の種類が違うんですか！

はかせ

浮かばない風船は、空気が入った風船じゃ。自分で風船をふくらませる時には、自分の息を吹き込むので、周りの空気と同じような空気を風船の中に吹き込んでいるんじゃ。

ちーがくん

空気を吹き込むだけでは浮かばないんだ！

はかせ

そうなんじゃ。
一方、遊園地などで売られている浮かぶ風船は、ヘリウムガスと呼ばれる気体が入っているんじゃ。

ちーがくん

ヘリウムガス！
浮かぶ風船と浮かばない風船の違いは、そもそも風船の中に入っている気体の種類が違っていたんですね！

ヘリウムガスが入った風船は浮かぶ！

ちーがくん

では、ヘリウムガスが入った風船が浮かぶのはどうしてなのですか？

はかせ

それはな、ヘリウムガスは周りの空気よりも軽いからなんじゃよ！

はかせ

浮かばない風船は、風船の中に入った空気が周りの空気と同じ重さじゃな。
これでは風船を浮かばせる力は生まれないな。

ちーがくん

風船の中も周りも、どちらも同じ重さなので浮かばないのも納得です。

はかせ

一方ヘリウムガスは周りの空気よりも軽いんじゃ。
よって、ヘリウムガスが入った風船は周りの空気の重さよりも軽くなる。風船の中が軽くて周りが重いという関係になっているということは…？

ちーがくん

あっ！初めのビーチボールを水中に沈めた例と同じ関係だ！

はかせ

そうなんじゃ。このように風船の中が軽くて外が重いという重さの違いが生まれるな。
これこそがまさに、ヘリウムガスが入った風船が空に浮かぶ理由なんじゃ！

まとめ

はかせ

今回は、風船が空に浮かぶ理由について解説したぞ。
いきなり風船の例を説明されても納得いきづらい場合が多いので、まずは実感しやすいビーチボールの例で押さえると納得して覚えやすいぞ。

ちーがくん

この納得感ってすごく大事ですよね。納得感がないと丸暗記になってしまいますが、納得してからであれば負担なく覚えられますし！
またひとつ身近な疑問が解消されて嬉しかったです。友達にもクイズ出しちゃおうと思います！
はかせ！今日はありがとうございました！

最後までお読みいただき、ありがとうございました！

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地学系大学生ブロガー/気象予報士

ちーがくん

地学教育を普及させるために文系コースから高3で理転した大学生です。大学では地球科学を専攻し、現在は気象系の研究室に所属しています。地学教育の空洞化を食い止めるために、当ブログを運営しています。このブログを通じて、地学教育の実態や、地学の魅力をお伝えしていきます！