身のまわりのもの ・ 224/300
風船はなぜふわふわ浮くの？
Why do balloons float?
浮かぶ風船の中には、空気よりずっと軽いヘリウムというガスが入っていて、まわりの空気におし上げられるからだよ。
やさしい英語でEasy English ・ 英検5〜4級くらい
Some balloons float up. Some balloons do not. Floating balloons have helium gas inside. Helium is much lighter than air. The air around the balloon pushes it up. A balloon filled with your breath does not float. Your breath is about as heavy as air, and the rubber is heavy too.
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上へ浮かぶ風船もあれば、浮かばない風船もあります。浮かぶ風船の中には、ヘリウムというガスが入っています。ヘリウムは空気よりずっと軽いのです。風船のまわりの空気が、風船を上へおし上げます。自分の息でふくらませた風船は浮きません。息は空気とだいたい同じ重さで、ゴムにも重さがあるからです。
ふつうの英語でStandard English ・ 英検3〜準2級くらい
A floating balloon is filled with a gas called helium. The same volume of helium weighs about one-seventh as much as air. Air is all around us, and it pushes on everything from every side. It pushes a little harder from below than from above. This upward push is the same idea that makes ships float, but in air. If the balloon, string, and helium together are lighter than the air they push away, the balloon rises. A balloon you blow up with your mouth is filled with your breath, which is about as heavy as air. With the rubber skin added, it is a bit too heavy, so it falls. After a day or two, a helium balloon starts to sink. That is because tiny helium atoms slowly escape through the rubber.
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浮かぶ風船には、ヘリウムというガスが入っています。同じ体積でくらべると、ヘリウムの重さは空気の約7分の1です。空気は私たちのまわりのどこにでもあって、あらゆる方向からものをおしています。そして、上からより下からのほうが少しだけ強くおしています。この上向きの力は、船が水に浮くのと同じしくみで、それが空気の中で起きているのです。風船とひもとヘリウムを合わせた重さが、おしのけた空気より軽ければ、風船は上がっていきます。口でふくらませた風船の中は自分の息で、息の重さは空気とだいたい同じです。そこにゴムの重さが加わるので少し重すぎて、落ちてしまいます。ヘリウム風船も、1日か2日たつとしずみ始めます。それは、小さなヘリウム原子が、ゴムを通りぬけて少しずつにげていくからです。
この質問の英単語
- heliumヘリウム
- gas気体・ガス
- lighterより軽い
- breath息
- rises上がる
- rubberゴム
- escapeにげる・もれる
超絶解説もっと知りたい人へ
空気にも重さがある
ふだん感じませんが、空気にもちゃんと重さがあります。1リットルの空気はおよそ1.2グラム。教室1つ分（たて8メートル、横8メートル、高さ3メートル）の空気は、なんと約230キロ、大人3〜4人分もの重さです。いっぽう、ヘリウムは1リットルで約0.18グラム。空気の約7分の1しかありません。重い空気の海の底に、軽いヘリウムのつまった風船を入れると、水の中のボールが浮き上がるのと同じように、ぐんぐん上へおし上げられるのです。
1リットルで1グラム
空気1リットルとヘリウム1リットルの重さの差は約1グラム。つまり、ヘリウム1リットルで約1グラムのものを持ち上げられます。ふくらませた直径30センチくらいの風船には、約14リットルのヘリウムが入ります。でもゴムやひもの重さを引くと、持ち上げられるのは10グラムくらい。ヘリウムの浮かぶ力は、思ったより小さいのです。ちなみに、水素はヘリウムよりさらに軽いのですが、とてももえやすいガスです。そのため、人を乗せる飛行船や多くの浮かぶ風船では、もえないヘリウムが使われます。熱気球の場合は、空気を100℃近くまで温めても、1リットルあたり0.25グラムほどしか軽くなりません。だから熱気球はあんなに大きいのです。
人が初めて空へ浮かんだ日
1783年、フランスのモンゴルフィエ兄弟は、大きな袋の中の空気を温めて浮かぶ「熱気球」を作りました。温められた空気はふくらんで、同じ体積のまわりの空気より軽くなるからです。最初の乗客は人ではなく、ヒツジとアヒルとニワトリ。同じ年の9月、フランス国王の前で8分ほど飛び、無事に地上へもどりました。その年の11月、ついに人を乗せた熱気球がパリの空を飛びました。わずか10日後には、シャルルという科学者が水素を使った気球で空を飛んでいます。空を飛ぶ人類の夢は、飛行機より120年も前に、「軽い気体」によってかなえられたのです。
なぜだんだんしぼむの？
ヘリウムは、とても小さなつぶ（原子）でできています。ゴムの膜には目に見えないすき間があって、ヘリウムはそこを少しずつすりぬけていきます。そのため、ゴム風船は1日ほどで元気がなくなってしまいます。キラキラしたアルミの風船は、すき間がずっと小さいので、何週間も浮いていることがあります。ヘリウムは天然ガスの採れる地下から少しずつ取り出されるとても貴重な資源で、日本はほとんどを外国からの輸入にたよっています。
みんなが驚く豆知識
ヘリウム1リットルで持ち上げられるのは約1グラム。もし体重30キロの子どもをふつうのゴム風船で浮かせようとすると、ざっと3000こ以上の風船が必要になる計算です。
子グモは、おしりから細い糸を出して風に乗り、空を旅します。これを「バルーニング」といいます。ダーウィンはビーグル号の航海で、陸から100キロ近くはなれた海の上の船に、たくさんの小さなクモが飛んできたことを記録しています。
helium（ヘリウム）という名前は、ギリシャ語で「太陽」を表す helios から来ています。1868年、日食のときに太陽の光を調べて見つかり、地球の上で見つかったのはその27年後の1895年でした。
おうちでやってみよう
ヘリウム風船が手に入ったら、ひもの先にクリップを1こずつつけていこう。上がりもせず、下がりもせず、空中でふわっと止まる数をさがしてみよう。風船が日がたってしぼむと、止まるクリップの数がへっていくのもわかるよ。
英文と解説は、このコーナーのために子ども向けに書き下ろしたものです（AIと人が作成。Codex で英語・和訳・事実をチェックし、人の目でも順次確認しています）。100年以上前の原文をそのまま載せている「おはなし」のページとは分けています。
