Pourquoi les ballons à l'hélium flottent-ils dans l'air ?

Les enfants l'adorent et sont souvent fascinés devant ces ballons "magiques" qui tiennent tout seul dans l'air. Dans cet article, nous allons expliquer le phénomène qui fait que les ballons à l'hélium s'élèvent dans l'air, au point que, si nous les lâchons, nous ne pourrons probablement plus les récupérer.

L'hélium, magie ou réel phénomène physique ?

Les molécules qui composent l'hélium sont plus légères que les molécules qui composent l'air (principalement l'azote et l'oxygène). Ces molécules d'air passent sous les molécules d'hélium et, par conséquent, l'hélium s'élève. C'est le même phénomène qui se produit avec les bulles d'air dans l'eau : plus l'eau pèse, plus elle "tombe", ce qui fait monter les bulles.

L'idée est que, dans les deux cas, ce n'est pas parce que les molécules les plus légères s'élèvent parmi les plus lourdes, mais que ce sont les molécules les plus lourdes qui tombent, entraînant à la fois l'hélium dans l'air et l'air dans l'eau vers le haut.

C'est ce que l'on appelle le principe de flottabilité, qui a été découvert par le mathématicien et astronome Archimède, une autre de ses nombreuses découvertes dans la Grèce antique. Ce principe stipule que "tout corps entièrement ou partiellement immergé dans un fluide au repos subit une force ascendante appelée flottabilité, égale au poids du fluide déplacé par le corps". Cette force est connue sous le nom de poussée hydrostatique ou poussée d'Archimède.

Ainsi, la prochaine fois que vous vous rendrez à une foire, chez un grossiste ballon d'helium, un anniversaire ou dans un parc où l'on vend des ballons, ce sera le moment idéal pour expliquer la théorie d'Archimède.