Tomando por base os atuais conhecimentos da Ciência, como se aplica o mesmo princípio apresentado por Bartolomeu no caso do balão?

Resolução de todas as questões de física

(UFU 2021-2) No início do século XVII, Bartolomeu de Gusmão apresentou à corte portuguesa um instrumento que viajava pelos ares, hoje conhecido por balão. Em sua obra “Manifesto Sumário para os que ignoram poder-se navegar pelo elemento do ar”, ele assim explica o princípio em que se baseia: qualquer lenho, por pequeno que seja, se sustenta facilmente nas águas, e este mesmo não pode se sustentar no ar, pois é mais leve do que as águas e mais grave do que os ares, entendendo-se grave como o que tem peso.

Tomando por base os atuais conhecimentos da Ciência, como se aplica o mesmo princípio apresentado por Bartolomeu no caso do balão?

1. O ar no interior do balão, por estar fechado dentro dele, está sujeito a uma maior pressão do que ar externo, e isso reduz consideravelmente seu peso, fazendo o balão subir.
2. O ar no interior do balão, por estar aquecido, é mais leve do que o ar exterior, o que faz que com que uma força externa maior que o peso do balão atue sobre ele, fazendo-o subir.
3. O ar no interior do balão, por estar sujeito a uma pressão constante, torna-se mais leve do que o ar externo, e assim uma força interna atua no balão, fazendo-o subir.
4. O ar no exterior do balão, por estar frio, fica menos denso do que o ar no seu interior, e isso gera uma força externa no balão, fazendo-o subir.