dat maakt een ballon een ballon. Maar de reden van stijgen is precies dezelfde als die van een kurk die, losgelaten op de bodem, in water opstijgt tot "boven" als hij drijft.
De verklaring zit in de werking van de Wet van Archimedes. Lees daarover nog eens terug en beredeneer waarom de ballon stijgt.
Zet dat als antwoord hier en waar nodig sturen we bij.

Ik snap het denk ik .. de omringende lucht is voor de ballon met helium hetzelfde als het water voor de kurk . Als een object wordt omringd door substantie met een lagere dichtheid dan ontstaat er opwaartse kracht . Maar wat mijn hersenen dan nog steeds niet geschakeld krijgen is dat er nog steeds in de ballon die vijf ons helium zit . Mijn hersens krijgen niet geschakeld dat de zwaartekracht die ballon dan niet omlaag trekt . Ik bedoel - gewicht is gewicht toch ? 5 ons helium blijft 5 ons helium en je zou verwachten dat zwaartekracht het dus naar beneden trekt ..

dag Jos,

 dat doet de zwaartekracht ook. 

Als jij de trap op loopt trekt de zwaartekracht jou ook naar beneden. Alleen, jouw spierkracht is groter en dus ga je tóch omhoog. 

voor die ballon geldt hetzelfde 
5 ons helium heeft ruwweg evenveel volume als 3 kg lucht.
De zwaartekracht trekt dus de ballon naar beneden met een kracht van 5 N , maar de opwaartse kracht is ongeveer 30 N. (er wordt namelijk ongeveer 3 kg lucht verplaatst)
Nettokracht dus ongeveer 25 N omhoog. Je kunt zelfs nog een mooie camera aan die ballon van jou hangen, dan gaat je ballon wel minder hard omhoog (zwaartekracht groter en dus nettokracht kleiner) maar nog steeds omhoog. 

Geef je ballon mee met maanastronauten en laat die dáár dat proefje doen. Voorspel eens wat er zal gebeuren? 

Groet, Jan

Je bent er ook nog niet helemaal. De ballon weegt gewoon het gewicht van het opgesloten gas. Zoals de kurk ook een eigen gewicht heeft.
Zonder verdere bijzonderheden zouden beide naar de bodem zakken.
Kurk en ballon hebben een volume. In dat volume zit geen water of lucht - dat is "opzij" geduwd.
De Wet van Archimedes zegt dat die weggeduwde stof een opwaartse kracht geeft ter grootte van het gewicht van de weggeduwde stof.
Dus bij de ballon is dat gelijk aan gewicht weggeduwde lucht = volume ballon x soortelijk gewicht lucht.
Die kracht werkt omhoog, gewicht van de ballon met helium werkt naar beneden. Waar wijst de resulterende kracht heen? Naar boven: dan stijgt hij. Naar beneden: dan daalt hij.

Dat klopt met je opmerking "lagere dichtheid stijgt". Helium heeft een kleine dichtheid. Een volume van 1 m³ heeft een massa van maar 0,18 kg.
Hetzelfde volume lucht een massa van 1,3 kg. Dat is ruim 7 keer meer.
Lucht is 7x dichter. Het gewicht zou ook 7x groter zijn als het op de plek zou zitten waar de ballon nu zit. Het duwt dus met een kracht de ballon omhoog. een kracht die 7x groter is dan het heliumgewicht naar beneden duwt. Dus stijgt de ballon (netto kracht  7-1=6 keer meer omhoog dan naar beneden). Net zo lang tot de lucht zo ijl wordt (dichtheid afneemt) dat de dichtheid ervan gelijk wordt aan die van helium in de ballon. Dan blijft de ballon zweven, maar stijgt niet meer.

Bedankt Theo voor uw  bovenstaande uitleg van Archimedes . Als er geen equilibrium  is dan zinkt of stijgt iets  afhankelijk van dichtheid van de omgeving waarin dat iets zich bevindt . Maar wat is nu exact de rol die zwaartekracht heeft in dit verhaal ?  

 dag Jos,

die rol is in grote lijnen hetzelfde als bij een balans:


Een systeem zoekt altijd naar een situatie van een minimum aan potentiële energie, in het ballongeval (en in het balansgeval) zwaarte-energie (hoogte-energie). 

Stel de zware schaal (3 kg) kan 20 cm naar beneden

ΔEpot = mgΔh = 3 x 9,81 x -0,2 = -5,89 J 
dan gaat de lichte schaal (1 kg) ook 20 cm omhoog:
ΔEpot = mgΔh = 1 x 9,81 x +0,2 = +1,96 J

netto is de potentiële energie in het systeem met 3,9 J gedaald.

Doe dit op een plaats zonder zwaartekracht (g = 0 m/s²) en je balans doet helemaal niks. 
ΔEpot = mgΔh = 3 x 0 x -0,2 = 0 J. Maakt niks meer uit waar de schalen hangen.

Ballon is een gelijksoortig geval: voor elke 500 g helium die omhoog gaat gaat ruim 3 kg lucht evenver naar beneden. 

Kortom, rol van de zwaartekracht duidelijk? 

Groet, Jan

zie ook https://www.natuurkunde.nl/vraagbaak/79766 waar vrijwel een zelfde vraag wordt beantwoord.

Dank Theo ( en Jan) . Het antwoord op de vraag van 10 oktober is helder !

Beste,
Hoeveel gewicht kan 1 gevulde heliumbalon van 30 cm tillen?

Alvast vriendelijk bedankt
Kristien

dag Kristien,

• bereken het volume van die ballon.
• zoek de dichtheid van heliumgas bij standaarddruk en - temperatuur op
• bereken massa heliumgas
• zoek de dichtheid van lucht bij standaarddruk en - temperatuur op
• bereken massa verplaatste lucht
• Het verschil in massa geeft je gelijk hoeveel de ballon kan tillen.

NB, daar moet de massa van de ballon zelf natuurlijk ook nog af. En in de praktijk zal de druk in de ballon iets hoger zijn dan de lucht buiten (hoeveel hangt af van de soort ballon) zodat de massa helium iets hoger zal zijn. 

groet, Jan