Почему шарик с гелием со временем перестаёт летать? ведь он не сдувается, остается наполненным тем же газом?

обозначим массу и плотность гелия m(г) и r(г) , плотность воздуха r(в) , объем шарика V и массу оболочки m(о) . тогда условие плавания шарика в воздухе будет (m(г) +m(о)) g<или=r(в) Vg, или учитывая что m(г) =r(г) V, имеем (r-r)V>или=m(о) , что дает V>или=m(о) /(r(в) -r(г) ) (1). в правой части у нас постоянные величины, а объем уменьшается из за диффузии гелия через оболочку. тогда в некоторый момент времени утечка может стать такой что неравенство (1) перестанет выполнятся и шарик начнет тонуть.

Именно - сдувается !( это не сразу заметно - он как-бы остаётся надутым, но уже уменьшил свои размеры ) ...ЕСТЬ СПЕЦИАЛЬНЫЙ СПРЕЙ, ДЛЯ ОБЫЧНЫХ, РЕЗИНОВЫХ ШАРИКОВ - обработанный изнутри шарик становиться непроницаем, для гелия и шарик может очень долго летать, не сдуваясь .

Гелий просачивается через резину, а воздух в шарик.

Есть мнение, что молекулы гелия достаточно мелкие, что б найти поры в материале воздушного шарика. Вот они и разбегаются до тех пор, пока их количество не снизится до критического минимума, что шарик уже не летит, но еще сохраняет видимость объема.
Интересно почитать и другие варианты ответов...

потому что гелий это такое вещество легче воздуха и когда шарик взлетает на определенную высоту воздух становится легче и становится одинаковым по составу с шариком и выше он чем это вещество взлететь не может

Вместе с гелием в шарик попадает и кислород. Так вот молекулы гелия меньше, просачиваются через резину, а кислород остаётся.