علم به زبان ساده

بادکنک‌هایی که در هوا معلق می‌ماند

آیا تا به حال به این موضوع فکر کرده‌اید که چگونه می‌توانید انرژی باد را تحت کنترل درآورید؟ برای این‌که بتوانید امکان انجام این کار را با یک آزمایش ساده بررسی کنید و اطلاعاتی درباره ویژگی‌های سیالات به دست آورید، به یک سشوار که دارای سر متحرک باشد و همچنین به یک بادکنک و یک توپ تخم‌مرغی نیاز دارید.
کد خبر: ۴۵۶۸۳۱

ابتدا بادکنک را باد کنید و سر آن را محکم ببندید. بادکنک را رها کنید. چه اتفاقی می‌افتد؟ بادکنک در همان ارتفاع باقی می‌ماند یا به طرف زمین سقوط می‌کند؟

در مرحله بعد بادکنک را بالای سرتان نگه دارید و سپس در حالی که آن را رها می‌کنید به طرف بادکنک بدمید. آیا می‌توانید با این کار بادکنک را در همان مکان نگه دارید؟

سپس سشوار را در یک دستتان نگه دارید و در حالی که سر آن را به طرف سقف گرفته‌اید، روشنش کنید. بادکنک را در مسیر هوای خروجی از سشوار قرار دهید. چه اتفاقی می‌افتد؟ آیا بادکنک همان جا باقی می‌ماند؟ فکر می‌کنید چرا بادکنک به طرف زمین حرکت نمی‌کند؟ به نظر شما اگر سر متحرک بادکنک را در جهات مختلف قرار دهید برای بادکنک چه اتفاقی می‌افتد؟ چه عاملی موجب می‌شود تا بادکنک در مسیر عبور هوا قرار گرفته و به طرف زمین سقوط نکند؟

در این مرحله به جای بادکنک توپ تخم‌مرغی را در مسیر جریان باد قرار دهید. اگر هوای خروجی از سشوار قدرت کافی داشته باشد می‌تواند توپ تخم‌مرغی را هم مانند بادکنک به حالت شناور در مسیر حرکت هوا قرار دهد و مانع از سقوط آن شود. هنگامی‌که بادکنک را در هوا رها می‌کنید، به طرف زمین سقوط می‌کند. زیرا چگالی یا جرم حجمی ‌بادکنک نسبت به هوای اطراف اندکی بیشتر است، اما از آنجا که این اختلاف جزئی و اندک است با اندکی دمیدن به طرف بادکنک می‌توانید از سقوط آن به طرف زمین جلوگیری کنید. در حقیقت جریان هوای ایجاد شده که می‌تواند ناشی از دمیدن یا خروج هوا از دهانه سشوار باشد، به بادکنک فشار وارد می‌کند و باعث می‌شود نیرویی خلاف نیروی جاذبه که موجب سقوط بادکنک به طرف زمین می‌شود بر بادکنک اعمال شود که در نتیجه در صورت وجود جریان هوا بادکنک می‌تواند همان‌جا شناور بماند، اما جالب این‌که حتی وقتی شما مسیر خروج هوا از دهانه سشوار را تغییر می‌دهید نیز همچنان بادکنک در همان ارتفاع باقی می‌ماند. بنابراین باید عامل دیگری نیز در این پدیده تاثیرگذار باشد.

در حقیقت این فرآیند ناشی از قانون بقای انرژی در سیالات است که تحت عنوان اصل برنولی از آن نام برده می‌شود. بر اساس این اصل، در جریان هوا فشار کاهش می‌یابد. زمانی که بادکنک بخواهد از مسیر این جریان خارج شود، فشار هوای اتاق که در مقایسه با فشار جریان هوا بیشتر است مانع خروج هوا از مسیر جریان شده و به این ترتیب بادکنک به‌رغم تغییر جهت مسیر جریان همچنان در همان جا باقی می‌ماند. تا جایی که نیروی جاذبه بر فشار هوا غلبه کرده و بادکنک به طرف زمین سقوط کند.

newsQrCode
ارسال نظرات در انتظار بررسی: ۰ انتشار یافته: ۰

نیازمندی ها