Теорія:

На всі тіла в повітрі, як і в рідині, діє виштовхувальна або архімедова сила.
  
Щоб знайти архімедову (виштовхувальну) силу, що діє на тіло в газі,
треба густину газу помножити на прискорення вільного падіння (g \(=\) \(9,8\) Н/кг) і на об'єм тіла,що знаходиться в газі.
F арх=ρгазуgVтіла.
Зверни увагу!
Для того щоб літальний апарат піднявся в повітря, необхідно, щоб архімедова сила, яка діє на кулю, була більша сили тяжіння.
На цьому базується повітроплавання.

Щоб визначити, який вантаж здатний підняти повітряна куля, необхідно знати його підйомну силу.
Підйомна сила повітряної кулі дорівнює різниці між архімедовою силою і діючої на кулю силою тяжіння: F=F архF тяж..
Чим менша густина газу, що заповнює повітряну кулю даного об'єму, тим менша діюча на нього сила тяжіння і, тому, тим більша підйомна сила.
 
Щоб аеростат піднімався вгору, його потрібно наповнити газом, густина якого менша, ніж у повітря.
Це може бути водень, гелій, нагріте повітря.
 
Водень володіє одним великим недоліком — він горить і разом із повітрям утворює вибухову суміш.
 
Негорючим і в той же час легким газом є гелій. Тому багато аеростатів у наш час наповнюють гелієм.
 
Тепле повітря зручне тим, що його температуру (а, отже, і його густину, і підйомну силу) можна регулювати за допомогою газового пальника, розташованого під отвором, що знаходяться в нижній частині кулі.
 
При збільшенні полум'я пальника, куля піднімається вище, при зменшенні полум'я — куля опускається вниз.
 
Можна підібрати таку температуру, при якій сила тяжіння, що діє на кулю разом із кабіною, дорівнюватиме виштовхувальній силі. Тоді куля зависає в повітрі, і з неї легко проводити спостереження.

photo.jpg
 
Густина повітря зменшується зі збільшенням висоти. Тому, у міру підняття аеростата вгору, діюча на нього архімедова сила стає меншою. Після того як архімедова сила досягає значення, рівного силі тяжіння, підйом аеростата припиняється.
Щоб піднятися вище, з кулі скидають спеціально взятий для цього баласт (висипають пісок з мішків).
При цьому сила тяжіння зменшується, і виштовхувальна сила знову виявляється переважаючою.
Для того, щоб опуститися на землю, виштовхувальну силу, навпаки, необхідно зменшити.
Це досягається шляхом зменшення об'єму кулі. У верхній частині кулі відкривають клапан, частина газу з кулі виходить, і він починає опускатися вниз.