熱気球

気球は航空機の一種です。熱気球は、気球内の空気を通常は火で加熱することで上昇させます。熱い空気は、同じ体積の冷たい空気より重さが軽い(密度が低い)ので、ちょうど水の入った鍋の中に空気の泡があるように、周りに冷たい空気があると、熱い空気は浮き上がったり、浮き上がったりします。熱いものと冷たいものの差が大きければ大きいほど、密度の差は大きくなり、風船は強く引き上げられることになります。つまり、寒い日や、風船の中の空気が非常に高温の場合、風船はより多くの重さを運ぶことができるのです。温度が高いと、空気の分子は速く動きます。そのため、分子が拡散し、高温の空気は低温の空気よりも密度が低くなります。

飛行中の熱気球Zoom
飛行中の熱気球

歴史

熱気球は、人を乗せることに成功した最も古い飛行技術です。熱風を利用して物を飛ばしたのは、古代中国が最初です。紙製のランタンを空中に飛ばし、合図を送ったのです。

人を乗せる熱気球は、モンゴルフィエ兄弟が初めて作った。1783年9月19日、彼らはパリのフランス宮廷で、ルイ16世と王妃マリー・アントワネットのために発明の実演を行った。乗客は羊、アヒル、オンドリの3羽。480mの距離を飛んだ。人を乗せた最初の飛行は、1783年10月15日。ジャック=エティエンヌ・モンゴルフィエが乗ったのです。気球はロープで地面に固定されていた。数週間後の1783年11月21日には、地面に固定されていない初のフリーフライトが行われました。フランソワ・ダランド侯爵とピラートル・ド・ロジエが搭乗した。

1783年の熱気球Zoom
1783年の熱気球

仕組み

空気は分子でできています。空気が冷たいときは、これらの分子は互いに接近しています。空気が熱いときは、互いに遠ざかります。ですから、同じ空間でも、熱い空気の方が分子の数が少なくなります。そのため、熱い空気は冷たい空気より軽くなります。そのため、風船の中の空気が温められると、上昇し、風船を運びます。気球の中の空気は、バーナーで加熱されます。バーナーは、火を噴くことで空気を高温に保ちます。バーナーの燃料はプロパンです。

熱せられた空気は、布によって風船の中に保たれています。これを「エンベロープ」と呼びます。通常はナイロン製です。

乗客とパイロットはバスケットの中に立ち、バスケットはロープで気球に固定されています。バスケットは通常、籐でできています。バスケットは多くのサイズで来ることができます。それは、最大36人のための十分な場所を持つことができます。それはそれだけの重量を運ぶために、バルーンのサイズに依存します。

フェスティバル

熱気球フェスティバルは、航空ショーの一種です。気球が展示され、一緒に飛行するイベントです。このようなイベントでは、条件が許せば、午前中や夕方にも飛行します。お金を払えば、気球飛行を楽しむことができます。いろいろな催しがあります。夜空をバックにライトアップされた気球を見ることもあります。

このようなお祭りでは、人々はさまざまな形の風船を見ることができます。通常は丸い形をしていますが、形がある場合もあります。

熱気球フェスティバルZoom
熱気球フェスティバル

質問と回答

Q:熱気球とは何ですか?


A:熱気球は航空機の一種で、気球内の空気を加熱することで上昇します。

Q: 熱気球はどのようにして空中に浮いているのですか?


A: 熱気球は、気球内の空気を加熱することで空中に浮いています。熱い空気は周りの冷たい空気よりも密度が低いため、上昇し、気球を持ち上げるのです。

Q: 気球内部の空気の温度と、その重量を運ぶ能力の間にはどのような関係がありますか?


A: 気球内の空気が高温であればあるほど、より多くの重量を運ぶことができます。逆に寒い日であれば、気球が運べる重さは少なくなります。

Q: 熱い空気は冷たい空気より密度が低いのはなぜですか?


A: 熱い空気は冷たい空気よりも密度が低くなります。これは、温度が高くなると空気の分子の動きが速くなり、分子が広がってより多くの空間を占めるようになるためです。そのため、熱い空気は密度が低くなります。

Q: 風船内の空気を加熱すると、どのように上昇するのですか?


A: 気球内部の空気を加熱すると、空気が膨張し、周囲の冷たい空気よりも密度が低くなります。この密度の違いによって、風船は上昇し、浮くのです。

Q: 熱い空気と冷たい空気の温度差が大きくなると、風船の上昇力はどうなりますか?


A: 熱い空気と冷たい空気の温度差が大きくなると、気球の上昇力も大きくなります。これは、密度の差が大きいほど気球の引き上げ力が強くなるからです。

Q: 熱気球は暑い日や寒い日に、より多くの重量を運ぶことができますか?


A: 熱気球は寒い日の方がより多くの重量を運べます。なぜなら、気球内の空気は周囲の空気よりも相対的に高温になり、その結果、密度差と浮力が大きくなるからです。

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