Ανακαλύψαμε μία εξαιρετική σελίδα στο facebook ενός μπαμπά (theDadLab) στην οποία δημοσιεύσει εκπαιδευτικά πειράματα για παιδιά.
Πρώτον, ποιός είπε πως είναι μόνο για παιδιά;; Δεύτερον, πραγματικά έπειτα από δοκιμή στα δικά μας παιδιά, μιλάμε “ξετρελάθηκαν”.
Ακολουθεί ένα πείραμα με τα παιδιά να προσπαθούν να μην “σκάσουν” το μπαλόνι όταν το τρυπούν με μία μυτερή μεταλλική βελόνα. Ο μπαμπάς φυσικά το καταφέρνει και εννοείται ΤΡΕΛΑΙΝΟΝΤΑΙ.
Αν βυθίσουμε μια καρφίτσα ή ένα πιρούνι ή κάποιο άλλο αιχμηρό αντικείμενο σ’ ένα μπαλόνι, αυτό θα σκάσει. Μπορούμε ωστόσο να σκεφτούμε ένα τρόπο χωρίς να σκάσει το μπαλόνι.
Δείτε το βίντεο και έπειτα διαβάστε και όσα λέει η “Φυσική” για αυτό το πείραμα
Πώς γίνεται να μην σκάει;
Πάρτε ένα ξεφούσκωτο μπαλόνι και φουσκώστε το, αλλά όχι πάρα πολύ. Όταν έχετε ξεφυσήξει μερικές φορές μέσα στο μπαλόνι, κρατείστε κλειστό το στόμιό του και εξετάστε το. Θα δείτε ότι γύρω από το στόμιό του και στην αντιδιαμετρική περίπου θέση από το στόμιο, το ελαστικό υλικό του μπαλονιού δεν έχει τεντωθεί.
Μπορείτε να καταλάβετε ότι δεν είναι τεντωμένο, διότι σε αντίθεση με τα άλλα μέρη του μπαλονιού, δεν είναι διαφανές. Δηλαδή αν κοιτάξουμε το μπαλόνι στο φως, δεν αφήνει το φως να περάσει από τις περιοχές αυτές. Καθώς το ελαστικό τεντώνεται, γίνεται όλο και λεπτότερο, και όταν γίνει αρκετά λεπτό, αρχίζει ν’ αφήνει το φως να περνά μέσα από αυτό.
Αν βυθίσετε μια βελόνα ή άλλο αιχμηρό αντικείμενο στις περιοχές αυτές, θα διαπιστώσετε ότι το μπαλόνι δεν θα σκάσει. Αν χρησιμοποιήσουμε μάλιστα ως αιχμηρό αντικείμενο το μεγάλο πιρούνι με τα δύο δόντια που χρησιμοποιούμε για το μπάρμπεκιου, θα διαπιστώσουμε ότι μπορούμε με λίγη εξάσκηση να το περάσουμε από τη μια σκοτεινή περιοχή στην άλλη δια μέσω του μπαλονιού. Το μπαλόνι με τον τρόπο αυτό τρυπάει μεν, – και μπορούμε αν πλησιάσουμε το αυτί μας ν’ ακούσουμε τον αέρα να βγαίνει από την τρύπα, ιδίως αν βγάλουμε προσεκτικά το αιχμηρό αντικείμενο- διατηρεί όμως το σχήμα του χωρίς να κάνει μπαμ!
Η πιο σπουδαία ιδιότητα του μπαλονιού που διατηρεί είναι η ικανότητά του να σπάει.
Συνήθως οι άνθρωποι που τους δείχνετε κάτι τέτοιο, πιστεύουν ότι χρησιμοποιείτε ένα ειδικό μπαλόνι. Μπορείτε λοιπόν να τους πείσετε αν την ώρα που έχετε βυθισμένο ακόμη το πιρούνι στο μπαλόνι, το τρυπήσετε σε ένα άλλο λεπτό σημείο του, με ένα άλλο πιρούνι, οπότε θα ακουστεί ένα μπαμ!
Γιατί δεν σκάει το μπαλόνι; Ή αντίθετα, γιατί σκάνε τα μπαλόνια; Όταν στο τεντωμένο ελαστικό του μπαλονιού βυθιστεί το πιρούνι, το ελαστικό στο σημείο αυτό οπωσδήποτε χάνει την συνεκτικότητά του και σπάει. Τότε αν μεν το μπαλόνι σ’ εκείνη την περιοχή δεν είναι τεντωμένο, το σπάσιμό του παραμένει τοπικό. Δεν διαδίδεται δηλαδή και στις γειτονικές περιοχές, γιατί οι δυνάμεις μεταξύ των μορίων στην περιοχή εκείνη δεν είναι ισχυρές. Έτσι το υπόλοιπο του μπαλονιού παραμένει τεντωμένο και το μπαλόνι κρατάει το σχήμα του.
Γύρω από την τρύπα που δημιούργησε το πιρούνι υπάρχει ένας αριθμός από μικρές ρωγμές και μικρά σκισίματα στο ελαστικό. Αν το ελαστικό είναι χαλαρό, οι ρωγμές και τα σκισίματα δεν διαδίδονται, και το μπαλόνι κρατάει τις ιδιότητές του. Από την άλλη μεριά, αν το ελαστικό είναι τεντωμένο αρκετά, τότε τραβάει αυτές τις ρωγμές και τα σκισίματα και αυτά διαδίδονται και μεγαλώνουν. Μερικά από αυτά μεγαλώνουν ταχύτατα τόσο πολύ που το μπαλόνι δεν έχει πια συνεκτικότητα και σκάει σε κομμάτια. Κάτι τέτοιο συμβαίνει και όταν αρχίσετε να φουσκώνεται ένα μπαλόνι που ήδη έχει αρχικά μια μικρή τρύπα. Συχνά θα καταλήξει να μοιάζει, αν και φουσκωμένο, σα να έχει σκιστεί σε κομμάτια.
Ένας άλλος τρόπος για να εμποδίσετε αυτά τα σκισίματα να αυξηθούν καταστροφικά, είναι να ενισχύσετε το μπαλόνι με κάποιον άλλο τρόπο. Για παράδειγμα, αν κολλήσετε μια κολλητική ταινία πάνω στο μπαλόνι και τρυπήσετε προσεκτικά το μπαλόνι στην περιοχή της ταινίας, η ταινία θα συγκρατήσει τα μικροσκισίματα και θα κρατήσει το μπαλόνι ενιαίο.
Από που όμως προέρχεται το μπαμ;
Το μπαλόνι είναι γεμάτο με αέρα που βρίσκεται σε πίεση μεγαλύτερη από αυτή που βρίσκεται ο αέρας εξωτερικά από αυτό. Όσο το μπαλόνι κρατάει τη μορφή του, ο αέρας με την υψηλή πίεση συγκρατείται μέσα σ’ αυτό. Όταν όμως το μπαλόνι διαλυθεί, ο αέρας του σκορπίζεται προς τα έξω με στόχο η πίεση να γίνει τελικά παντού η ίδια. Αυτό δεν μπορεί να γίνει ακαριαία, κι έτσι ένα κύμα υψηλής πίεσης αέρα διαχέεται προς τα έξω από το μπαλόνι.
Δημιουργείται κύμα διότι μέχρι να έλθει ισορροπία παντού στις πιέσεις (αυτό γίνεται βέβαια σε σύντομο χρονικό διάστημα), τα μόρια κάθε περιοχής του αέρα κάνουν ταλαντώσεις.
Το κύμα αυτό που δημιούργησε η υψηλή πίεση, είναι αυτό ακριβώς που ονομάζουμε στη φυσική, ήχο.
Όταν φτάνει στ’ αυτιά μας, βάζει σε ταλάντωση τη μεμβράνη του τυμπάνου του αυτιού, και έτσι δημιουργείται η αίσθηση από το μπαμ. Όσο πιο μεγάλη ήταν η πίεση στο μπαλόνι, τόσο πιο έντονες θα είναι οι ταλαντώσεις του κύματος, και συνεπώς τόσο δυνατότερο και το μπαμ.
Πηγή γνώσεων: physics4u.gr
