'Felszívódó' léggömb
Zsigó Zsolt
2003/08/24 21:48
749 megtekintés
A cikk már legalább egy éve nem frissült, az akkor még aktuális információk lehet, hogy mára elavultak.
Hihetetlennek tűnik, de a játékléggömböt szívással is fel lehet fújni. Ennek bemutatásához szükséges eszközök majdnem minden háztartásban megtalálhatók. Az ötliteres befőttesüvegben elhelyezett léggömb az érdeklődő megfigyelők csodálkozása közepette a tüdőnk által kifejtett szívásra felfújódik.

Szükséges eszközök, anyagok

  • Játékléggömb;
  • 4-5 literes befőttesüveg, jól záró tetővel;
  • 1 db 3-4 centiméter hosszú, M8-as, hatlapfejű csavar csavaranyával, gumi- és fémalátéttel;
  • 1 db 3-4 centiméter hosszú, M8-as, belső kulcsnyílású csavar csavaranyával, gumi- és fémalátéttel;
  • 12 mm átmérőjű 3-4 cm hosszú műanyag cső (elektromos kábelek falban történő vezetésére használt védőcső);
  • Két darab, kb. 6 mm átmérőjű 30-40 centiméter hosszú gumicső (vagy műanyagcső);
  • Befőttes gumigyűrű;
  • Pillanatragasztó.

Elkészítése

Fúrjuk ki a csavarok közepét hossztengelyük mentén, esztergagépen 3 mm-es fúróval! Esztergáljuk le a csavarok menetes részét egy-két centiméter hosszon a gumicsövek légzáró illesztése érdekében (1. ábra)! 1. ábra (Ezek voltak a legnehezebb munkálatok, amiket valószínűleg csak esztergályossal tudunk elvégeztetni.)

Készítsünk 8 mm-es furatokat a csavarok számára az üvegtető két pontján: középen, és attól számítva kb. 3 cm távolságra! A csavarok légmentes tömítését gumialátétekkel biztosítsuk!

A csavarok feje az üvegtető belső felére kerüljön! Beszerelésük, meghúzásuk után az üvegbe nyúló belső kulcsnyílású csavar hengeres fejére ragasszuk fel pillanatragasztóval a 3-4 cm hosszú műanyag csődarabot!
(A műanyag csővéget, ha kisebb átmérőjű a csavarfejnél, gázlángban lágyítsuk meg, és úgy toljuk rá a csavarfejre! Így a csatlakozása kellőképpen szoros lesz, de pillanatragasztóval ebben az esetben is erősítsük meg a csatlakozást!)

Rögzítsük fel a műanyag cső szabad végére befőttes gumigyűrűvel a léggömböt (2. ábra)!
2. ábra Az üvegtetőt rácsavarva az üveg szájára már csak a két gumicsövet (műanyagcsövet) kell csatlakoztatni a kiálló csavarvégekre, és ezzel működőképes a kísérleti eszközünk (3. ábra). 3. ábra

Működtetése

A léggömb kétféleképpen fújódik fel: vagy levegőt fújunk be a 3. ábra szerinti bal oldali csövön keresztül a léggömbbe (miközben szabadon hagyjuk a jobb oldali csövet), 4. ábra vagy levegőt szívunk ki a jobboldali csövön át az üvegből (a bal oldali cső szabadon hagyása mellett) (4. ábra).

Magyarázat

Ha a bal oldali csövön át akarjuk felfújni a léggömböt, a léggömb rugalmas anyagának tágításához szükséges túlnyomást kell biztosítani tüdőnkkel. Ugyanúgy, mintha a léggömb szabad térben lenne, hiszen az üvegballon léggömbön kívüli belső tere szabad összeköttetésben van a külső térrel (5.a ábra). 5a. ábra Ha levegőt szívunk ki a jobb oldali csövön keresztül, akkor a nyomás - az üveg léggömbön kívüli belső terében - a légköri nyomás alá csökken. Az így kialakult nyomáskülönbség hatására fújódik fel a léggömb (5.b ábra). 5b. ábra

Módszertani tanácsok

Két feladvány kínálkozik ide:

1. Mikor lesz a léggömbben több levegő, ha "felszívtuk", vagy ha felfújtuk? A léggömb mérete a két esetben megegyezik.
(Ez a feladat az Öveges József Országos Fizikaverseny 1999. évi tatai döntőjén kísérletelemző feladatként szerepelt.)

Megoldás: Amikor felfújtuk, mert ekkor a nagyobb nyomás miatt ugyanakkora térfogatban több (nagyobb tömegű) levegő van.

2. A léggömb "felszívása" után ujjunkkal fogjuk be a léggömbből kivezető csővégeket! Majd tegyük fel a kérdést: Mi fog bekövetkezni, ha szabaddá tesszük a bal oldali csővéget?

Megoldás: Láthatóan semmi változás nem történik. Valójában a léggömb alig észrevehetően kisebb lesz, de csak addig húzódik össze, amíg az üvegballon léggömbön kívüli terének (légköri nyomástól kisebb) nyomása és a léggömb gumianyagának feszítettségéből származó nyomás összege egyenlő lesz a léggömb belsejében uralkodó légnyomással.

Dr. Vida József

Csatlakozz hozzánk!

Ajánljuk

European Schoolnet Academy Ingyenes online tanfolyamok tanároknak
School Education Gateway Ingyenes tanfolyamok és sok más tanárok számára
ENABLE pilot Program iskoláknak a bullying ellen
eBiztonság Minősítés Minősítési rendszer oktatási intézményeknek