Elnézést a primitív kérdésért, de amikor felfújunk egy gumilabdát és megkötözzük a végét, térfogata addig nő, amíg belső nyomása meg nem egyezik a légköri nyomással.
De miután megvan az egyenlőség, miért kialszik a levegő, amikor kipattanjuk a ballont? Ha nyomásegyenlőség van, mi okozza a légáramlást?
Megjegyzések
- A belső nyomás nem egyenlő a külső nyomással. Inkább elég közel vannak ahhoz, hogy a különbség a legtöbb célból figyelmen kívül hagyható (például a léggömb felhajtóerőjének kiszámításakor).
- Biztosan gumicsapásra gondolsz, nem műanyagra?
- @DavidConrad true A léggömb rugalmassága miatt a levegő kifújja a levegőt. A szemetes zsák analógiája a legjobb ennek megértéséhez, ahogy Bilkokuya is említette a legtöbb szavazatot kapott válasz megjegyzésében.
- Meg tudná magyarázni, miért gondolja, hogy a nyomás alatt álló léggömbnek ugyanolyan a nyomása kívül és belül? Különösen tegyük fel, hogy van egy felfújatlan léggömbje, és leköti a végét: a ballon belsejében lévő nyomás ebben az esetben egyenlő-e, kisebb vagy nagyobb, mint a légnyomás a világ működéséről alkotott elképzelésében?
Válasz
Egy felfújt és kötött léggömb esetében a belső és a külső nyomás nem egyenlő. A belső nyomás nagyobb összeggel $ 2 \ gamma | H | $ , ahol $ \ gamma $ a felfújt léggömb ” felületi feszültség és a $ H $ az átlagos görbülete (ami $ – 1 / R $ egy gömb számára ). Ezt hívják Young-Laplace egyenletnek .
A ballon kioldása és leeresztése után a nyomások kiegyenlítődnek, és a felületi feszültség elhanyagolhatóvá válik.
Megjegyzések
- Nem láttam sok gömb alakú lufit …
- @SolarMike Weird – szinte minden lufi I ' amit valaha láttam, eléggé közel állt a gömbhöz.
- Ezek minden bizonnyal gömbölyűbbek, mint bármelyik tehén, akit valaha is <
ve láttam!
Válasz
De az egyenlőség elérése után miért kialszik a levegő, amikor behatolunk a ballonba? Ha nyomásegyenlőség van, mi okozza a légáramlást?
Figyelembe kell vennie, hogy a ballonbőr rugalmas feszültsége befelé húzódik . Ezáltal a léggömb nyomása nagyobb, mint a környezete. Mivel nyomáskülönbség van, a levegő akkor fúj ki, amikor behatol a bőrbe, legyőzve a léggömb bőrének rugalmas feszültségét.
Gondoljon bele, mi történik, amikor felrobbantja a léggömböt. A végén, amikor a léggömb megfeszül, nehezebb lesz felrobbantani, amíg meg nem reped. Nyilvánvaló, hogy a külső nyomás nem változott. A léggömb anyagának rugalmas feszültsége nőtt, például mi történik, amikor egy gumiszalagot kinyújtunk, mielőtt az elpattanna.
Remélem, hogy ez segít.
Megjegyzések
- Valójában az általam ismert léggömböket sokkal nehezebb felrobbantani, miközben kicsiek, különösen abban a pillanatban, amikor a bőr csak a ránctalanításától a tényleges kiterjesztésig megyünk – de ez a hatás az anyagi tulajdonságoknak köszönhető gumi, és nem releváns a minőségi hatás szempontjából.
- @BobD Nem, kérjük, olvassa el az egyenletet a tparker ' válaszban. Az elején lévő ballon sugara kisebb, ezért nagyobb a görbülete, ami nagyobb nyomást igényel az elején.
- Ahogy a ballon kitágul, valójában könnyebb felrobbantani bizonyos különbségek esetén méretben. Például lásd a kétgömbös kísérletet . Amíg nem olvastam erről a kísérletről az SE-n, soha nem gondoltam arra, hogyan változik a ballon nyomása sugárral. physics.stackexchange.com/questions/317032/…
- @JMac Az elején hogy ' igaz. Arra gondoltam, mi történik a végén, amikor a lufi nagyon megfeszül. Szerkeszteni fogom, hogy tisztázzam. Köszönjük a közreműködést.
- @HagenvonEitzen Ha szakembereket figyel (akár normál lufikat árusító embereket, akár léggömbös állatokat készítőket), akkor látni fogja, hogy ők a gumi nyújtásával kezdik, hogy felmelegítsék és még többé tegyék. rugalmas, ami megkönnyíti a kezdeti inflációt.Ha éppen egy ' hideg ' léggömbbe kezd befújni, akkor ezt a kezdeti "
inkább a tüdejével – és a léggömb is merevebb lesz, és hajlamosabb a repedésre is.
Válaszolj
, amíg belső nyomása meg nem egyezik a légköri nyomással
Az a következtetés, hogy a léggömb nem növekszik (vagy nem csökken), mert a nyomás ugyanaz, nem helyes.
A léggömb nem növekszik, mert az a tényleges erő, amely a ballont belülről kilöki megegyezik a ballont kívülről benyomó tényleges erővel.
A kifelé toló erő valóban a ballonban lévő levegő nyomásának köszönhető.
De az erő a ballon összeomlása a külső levegő nyomása (légköri nyomás) plusz a b elasztikus potenciálja Mindig megpróbálja visszaállítani eredeti méretét és alakját.
Tehát, hogy ellensúlyozzuk ezt a további erőt, a léggömb belsejében lévő nyomásnak magasabbnak kell lennie, mint a ballonon kívüli légnyomásnak.
Válasz
A léggömbbe fújni nehezebb, mint csak a levegőbe fújni, mert a levegő kinyújtásához nagyobb légnyomás szükséges. a léggömb megkötése után a kifeszített gumi tovább szorítja a levegőt, így a belső légnyomás magasabb marad, mint a külső légnyomás. Oldja ki a léggömböt, és a kifeszített gumi addig fogja kinyomni a levegőt, amíg az a normális, kifeszítetlen méretig zsugorodik. A felfújt léggömb tűvel való megtapasztása hibát okoz a kifeszített gumiban, ami azt eredményezi, hogy az felszakad, és nagyon gyorsan felszabadítja a belső légnyomást. Pattanás.