Теорія:

На всі тіла в повітрі, як і в рідини, діє виштовхуюча або архимедова сила.
  
Щоб знайти архимедову (виштовхуючу) силу, що діє на тіло в газі,
треба щільність газу помножити на прискорення вільного падіння (\(g = 9,8Н / кг\)) і на обсяг тіла,
що знаходиться в газі
: FА=ρгазаgVтела.
Зверни увагу!
Для того щоб літальний апарат піднявся в повітрі, необхідно, щоб архимедова сила,
діюча на кулю, була більше сили тяжіння.
На цьому засновано повітроплавання.
 

Щоб визначити, який вантаж здатний підняти повітряна куля, слід знати його підйомну силу.
Підйомна сила повітряної кулі дорівнює різниці між архимедовой силою і діючої на кулю силою тяжіння: F=FАPтяж..
Чим менше щільність газу, що заповнює повітряна куля даного обсягу, тим менше діюча на нього сила тяжіння і, тому, тим більше підйомна сила.
 
Щоб аеростат піднімався вгору, його потрібно наповнити газом, щільність якого менше, ніж у повітря.
Це може бути водень, гелій, нагріте повітря.
 
Водень володіє одним великим недоліком - він горить і разом з повітрям утворює вибухову суміш.
 
Негорючим і в той же час легким газом є гелій. Тому багато аеростати в наш час наповнюють гелієм.
 
Тепле повітря зручний тим, що його температуру (а, значить, і його щільність, і підйомну силу)
можна регулювати за допомогою газового пальника, розташованої під отвором, що знаходяться в нижній частині кулі.
 
При збільшенні полум'я пальника, куля піднімається вище, при зменшенні полум'я пальника куля опускається вниз.
 
Можна підібрати таку температуру, при якій сила тяжіння, що діє на кулю разом з кабіною, виявляється рівною виштовхує силі. Тоді куля повисає в повітрі, і з нього легко проводити спостереження.

photo.jpg
 
Щільність повітря зменшується зі збільшенням висоти. Тому, у міру підняття аеростата вгору, діюча на нього архимедова сила стає менше. Після того як архимедова 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 виштовхує сила знову виявляється переважною.
Для того щоб опуститися на землю, що виштовхує силу, навпаки, слід зменшити.
Це досягається шляхом зменшення обсягу кулі. У верхній частині кулі відкривають клапан, частина газу з кулі виходить, і він починає опускатися вниз.
Джерела:
Громов СВ.  Физика: Учеб. для 7 кл. общеобразоват. учреждений/С. В. Громов, Н. А. Родина.— 4-е изд.— М.: Просвещение, 2002.— 158 с: ил.