Porque flota un globo lleno de helio y no lo hace cuando se llena de aire?

Si un volumen de aire está rodeado de aire, el empuje (debido al volumen que rodea) es igual al peso del volumen de aire, por eso ni flota ni se hunde (empuje es igual al peso).

Si ahora, rodeado del mismo aire, el volumen es ocupado por un gas menos denso que el aire, el empuje (que será el mismo, puesto que el aire que rodea es el mismo) será mayor que el peso del mismo volumen.

Como consecuencia, hay una resultante hacia arriba (Empuje mayor que el peso) que hace que el globo se eleve.

Un globo lleno de helio en una amósfera de helio no subiría, porque el empuje sería igual al peso, como lleno de aire y rodeado de aire.