pytanie zadane 14 listopada 2016 w [#] Eksperymentarium przez użytkownika
Czy da się przebić balona na wylot tak, by nadal był cały? Czy balon może zachowywać się jak membrana? Czy da się rozciągnąć balon przez powietrze z drugiego balonu?

1 odpowiedź

odpowiedź 14 listopada 2016 przez użytkownika

Balon to kawałek barwionego lateksu, który po nadmuchaniu ma kształt gruszki, znany już od ponad 100 lat. Można napełniać go powietrzem lub helem. Balony zazwyczaj wiązane są z zabawą, ale mają również inne zastosowania, głównie w fizyce.

Do pierwszego doświadczenia musimy mieć patyczek od szaszłyka oraz balon nadmuchany do wielkości mniejszej niż długość patyczka. Końcówkę balonu zawiązujemy, a następnie patyczkiem od szaszłyka, jego ostrą końcówkę, wbijamy w czubek balonu. Patyczek wciskamy aż do drugiej strony balonu, tak gdzie zawiązaliśmy końcówkę. Takim oto sposobem mamy nadmuchany, przebity balon. 

Lateks poddany jest sieciowaniu podczas produkcji, co zwiększa jego wytrzymałość. 

______

Balon zachowa się jak membrana, jeśli wrzucimy do jego wnętrza sześciokątną nakrętkę (stalowa lub mosiężna). Następnie trzeba nadmuchać go prawie do granic możliwości i zawiązać. Następnie łapiemy balon płasko, całą dłonią od strony ustnika i wprawiamy go w ruch okrężny. Nakrętka musi zataczać kręgi na wewnętrznej stronie powłoki i wtedy usłyszymy regularny terkot, który będzie stopniowo przechodził w regularny terkot i nawet gdy nagle zatrzymasz balon, nakrętka jeszcze długo będzie się w nim toczyła. 

Powłoka balonu zachowuje się jak membrana, a w drgania wprawiają ją cykliczne uderzenia krawędzi, toczącej się wewnątrz nakrętki. Doświadczenie takie można powtórzyć z metalową kulką, ale już nie uzyskamy takiego dźwięku i efektu jak w przypadku nakrętki. 

________

Potrzebujemy dwóch balonów, z czego jeden dmuchamy do średnicy 10-15 cm, a drugi do 3/4 maksymalnej objętości. Należy jednak pamiętać, by nie dmuchać balonu "do pełna", a później nie spuszczać z niego powietrza, gdyż balon nie może być rozciągnięty. Trzeba od razu nadmuchać go odpowiedniej wielkości. Końce obu balonów zawiązujemy, ale tak by można było je łatwo otworzyć. Oba końce łączymy plastikową rurką. Teraz wylot większego balonu uwalniamy z zacisku i obserwujemy, że nic się nie dzieje, ponieważ mniejszy nadal jest zatkany i oba przylegają do rurki. Gdy natomiast uwolnimy powietrze z mniejszego balonu, to powietrze z małego balonu zostanie przetłoczone przez rurkę do większego balonu. 

Dzieje się tak, ponieważ powłoka dużego balonu została już rozciągnięta podczas dmuchania go. Lateks, który już raz został naprężony, nie wraca już do swojego poprzedniego kształtu, a zostaje już trwale rozciągnięty o 10-20% w stosunku do stanu wyjściowego. Wyższe ciśnienie panujące w mniejszym balonie powoduje dopompowanie dużego. 

...