Почему уменьшается выталкивающая сила, действующая на шар, по мере его подъёма?

Выталкивающая сила, действующая на шар, уменьшается по мере его подъёма из-за изменения плотности воздуха с высотой. Выталкивающая сила зависит от массы выталкиваемого воздуха, которая в свою очередь зависит от плотности воздуха. Чем выше шар поднимается, тем меньше становится плотность воздуха, а значит, меньше и масса выталкиваемого воздуха.

Суть заключается в том, что Архимедова сила (выталкивающая сила) пропорциональна массе выталкиваемого вещества (в данном случае воздуха), а масса зависит от плотности этого вещества. На уровне моря плотность воздуха максимальна, и выталкивающая сила также велика. Однако с повышением над уровнем моря плотность воздуха снижается, и, следовательно, уменьшается и масса выталкиваемого воздуха, что ведёт к уменьшению выталкивающей силы.

Таким образом, по мере подъёма шара в атмосферу, выталкивающая сила уменьшается из-за уменьшения плотности воздуха с высотой.