אתגר הבלון המתפוצץ או הקשר בין בלונים לאלבדו

מה ניתן ללמוד?

בניסוי הזה, אנחנו מנפחים בלון שחור בתוך בלון שקוף ומשתמשים בזכוכית מגדלת כדי לרכז עליו את קרני השמש. קרני השמש יחדרו דרך הבלון השקוף, יפגעו בבלון השחור ויפוצצו אותו מיד.

בניסוי נראה שכשקרני השמש מרוכזות בבלון השקוף, לא קורה כלום אך ברגע שהן מרוכזות על פני הבלון השחור, החום גורם לו להתפוצץ מהר מאוד.

כשאנחנו מרכזים את קני השמש בעזרת זכוכית מגדלת, אנחנו יוצרים נקודה לוהטת. האזור הזה כל כך חם שהוא יכול גם להתחיל שריפה! לכן לא מפתיע שהחום העז מצליח לפוצץ את הבלון, אבל למה רק את הבלון השחור?

הניסוי הזה ממחיש איך צבעים שונים ולעיתים גם חומרים שונים סופגים ומחזירים אור שמש. משטחים כהים סופגים יותר מאנרגיית השמש בעוד שמשטחים בהירים מחזירים את רוב האנרגיה.

הבלון השקוף לא סופג את האנרגיה ולכן אינו מתחמם ואינו מתפוצץ. אפשר להבין את זה אם חושבים על חלון זכוכית כוסות שקופות או אפילו משקפי ראייה. האור עובר דרכם והם אינם מתחממים. הבלון השחור הכהה לעומתם, סופג את רוב האנרגיה האנרגיה הופכת לחום והבלון מתפוצץ.

הניסוי הזה מסביר את  תופעת האלבדו, שהוא כמה אור שמש משטח מסויים מחזיר. משטחים עם אלבדו גבוה, כמו קרח ושלג, מחזירים הרבה אור שמש ונשארים קרים. משטחים עם אלבדו נמוך, כמו אוקיינוסים או יערות כהים, סופגים יותר אור שמש ומתחממים.

השפעה סביבתית:

שינוי האקלים:

לקרח ושלג יש אלבדו גבוה והם מחזירים הרבה אור שמש, מה שעוזר לשמור על כדור הארץ קריר. כאשר אזורים אלה מפשירים  בגלל ההתחממות הגלובלית, פחות אור שמש מוחזר, וכדור הארץ מתחמם אפילו יותר.

אי חום עירוני:

לערים יש לעתים קרובות משטחים כהים כמו אספלט שסופגים הרבה חום, מה שהופך אותן לחמות יותר מאזורים כפריים. שימוש בחומרים בהירים ומחזירים יכול לעזור לשמור על הערים קרירות יותר.

יעילות אנרגיה סולארית:

לוחות סולאריים מיועדים לספוג הרבה אור שמש, בדומה לבלון השחור. הבנת האופן שבו חומרים שונים סופגים ומחזירים אור שמש יכולה לשפר מערכות אנרגיה סולארית.

על ידי ביצוע ניסוי זה, התלמידים יכולים לראות כיצד צבעים שונים מגיבים עם אור שמש. זה עוזר להם להבין רעיונות סביבתיים גדולים יותר כמו איך קרח עוזר לשמור על כדור הארץ קריר ומדוע ערים יכולות להיות חמות יותר מהכפר.