איך הכי קל לפוצץ בלון? עם מסמר אחד? עם 20 מסמרים או אולי עם 50? התשובה יכולה להפתיע אתכם!
החומרים הדרושים:
- בלונים קטנים
- מסמרים דקים + פטיש
- 4 פלטות עץ בגודל של כ20X15
- 2 דיבלים מעץ באורך של כ20 ס”מ
- מקדחה
- בלונים קטנים
- נעצים
מהלך הניסוי:
- קדחו בארבע פלטות העץ חורים בשני הצדדים. שימו לב שכל החורים ממוקמים באותו מקום בכל הפלטות. יש לקדוח את החור בעובי של דיבל העץ שיש לכם.
- לפלטה אחת, הדביקו את שני הדיבלים בחורים.
- בשאר הפלטות דפקו מסמרים: בפלטה אחת – מסמר אחד, בשניה, 16 מסמרים ובשלישית 49 מסמרים (ניתן לשחק עם מספר המסמרים).
- השחילו כל פלטה על גבי הדיבלים כשהמסמרים מופנים כלפי מטה. הניחו בלון קטן על הפלטה התחתונה והורידו את העליונה.
- כמה מאמץ אתם צריכים להשקיע בכל פעם? עם כמה מסמרים הכי קל לפוצץ את הבלון? למה? מה יקרה אם נכין פלטה ובה 150 מסמרים?
אם אינכם רוצים להשקיע בבניית המתקן, ניתן להניח על השולחן נעץ או עשרות נעצים ולראות את ההבדל. רצוי רק להשתמש בכפפה עבה, כדי שבעת פיצוץ הבלון לא תפצעו מהנעצים.
הסבר לניסוי:
כאשר מסמר מפוצץ בלון הוא למעשה מפעיל על הגומי לחץ עד אשר הלחץ מספיק גדול כדי לחדור את הגומי, נוצר חור והבלון מתפוצץ.
לחץ לפי ההגדרה הוא כוח המופעל על פני שטח. כלומר ככל שאנו מגדילים את השטח עליו מתפזר הכוח, הלחץ קטן.
לכן, אם ניקח מסמר עם ראש חד, כלומר שטח הפנים קטן. מספיק שנפעיל מעט כוח על הבלון כדי שהלחץ שייוצר יהיה מספיק גדול כדי לפוצץ את הבלון.
אם היינו לוקחים מסמר שאינו חד כלומר מגדילים את השטח עליו מופעל הכוח, היינו צריכים להפעיל כוח גדול יותר כדי להגיע לאותו הלחץ ולפוצץ את הבלון.
לחלופין אפשר להגדיל את השטח על ידי שימוש במספר רב של מסמרים. ככל שנשתמש ביותר מסמרים נצטרך להפעיל יותר כוח כדי לפוצץ את הבלון.
