Πειράματα με τον ατμοσφαιρικό αέρα

1. Το μπαλόνι που δε φουσκώνει

Υλικά:

·        Ένα μπαλόνι.

·        Ένα άδειο μπουκάλι νερού μεγάλο.

Τι κάνουμε:

·        Τοποθετούμε το μπαλόνι μέσα στο μπουκάλι, αφήνοντας απ’ έξω το στόμιό του.

·        Γυρίζουμε το στόμιο του μπαλονιού γύρω από το λαιμό του μπουκαλιού.

·        Βάζουμε το στόμα μας στο στόμιο του μπουκαλιού και προσπαθούμε να το φουσκώσουμε.

Τι παρατηρούμε:

Όσο κι αν προσπαθούμε το μπαλόνι δε φουσκώνει.

Εξήγηση:

Γνωρίζουμε ότι ο αέρας έχει όγκο, δηλαδή πιάνει χώρο. Ο αέρας επομένως που βρίσκεται μέσα στο μπουκάλι και γύρω από το μπαλόνι δεν μπορεί να φύγει, γι’ αυτό δεν μπορούμε να φουσκώσουμε το μπαλόνι.

2. Πώς αδειάζουμε ένα ποτήρι γεμάτο νερό και το γεμίζουμε με αέρα

Υλικά:

·        Μια λεκάνη με νερό.

·        Δυο ποτήρια.

Τι κάνουμε:

·        Βυθίζουμε το ένα ποτήρι στη λεκάνη ώστε να γεμίσει με νερό.

·        Το κρατάμε ανάποδα μέσα στη λεκάνη χωρίς να βγει το στόμιό του από το νερό.

·        Βυθίζουμε ανεστραμμένο το άλλο ποτήρι μέσα στη λεκάνη κρατώντας το κατακόρυφα. Στο ποτήρι αυτό δεν μπαίνει νερό, επειδή περιέχει αέρα.

·        Πλησιάζουμε τα χείλη του ποτηριού με τον αέρα κάτω από το ποτήρι που είναι γεμάτο νερό και το γυρίζουμε λίγο στο πλάγια.

Τι παρατηρούμε:

Ο αέρας βγαίνει με μορφή φυσαλίδων από το ένα ποτήρι και ανεβαίνουν προς τα πάνω. Μπαίνουν στο ποτήρι που είναι γεμάτο νερό και μαζεύονται στον πάτο του διώχνοντας το νερό προς τα κάτω. Έτσι, ενώ το ένα ποτήρι που είχε νερό αδειάζει γιατί γεμίζει με αέρα, το άλλο που είχε αέρα τώρα γεμίζει με νερό.

Εξήγηση:

Ο αέρας που υπάρχει στο ένα ποτήρι ανεβαίνει προς τα πάνω, γιατί είναι ελαφρύτερος από το νερό. Επειδή έχει όγκο διώχνει το νερό από το άλλο ποτήρι και παίρνει τη θέση του. 

3. Μπαίνει το χαρτάκι μέσα στο μπουκάλι;

Υλικά:

·        Ένα άδειο μπουκάλι νερού μεγάλο

·        Ένα χαρτάκι.

Τι κάνουμε:

·        Τσαλακώνουμε το χαρτάκι και το κάνουμε μπαλίτσα.

·        Κρατάμε το μπουκάλι οριζόντια και τοποθετούμε τη χάρτινη μπαλίτσα ένα εκατοστό εσωτερικά από το στόμιό του.

·        Φυσάμε δυνατά προς το εσωτερικό του μπουκαλιού, για να μπει το χαρτάκι μέσα σ’ αυτό.

Τι παρατηρούμε:

Μόλις φυσήξουμε, το χαρτάκι πετάγεται με ορμή προς τα έξω.

Εξήγηση:

Μέσα στο μπουκάλι υπάρχει ατμοσφαιρικός αέρας, ο οποίος έχει την ίδια πίεση με τον αέρα που υπάρχει έξω από αυτό. Όταν φυσάμε δυνατά ο όγκος του αέρα μέσα στο μπουκάλι μεγαλώνει και αποκτά μεγαλύτερη πίεση. Έτσι πετάγεται με ορμή προς τα έξω μαζί με το χαρτάκι. 

4. Το χωνί και το μπαλάκι

Υλικά:

·        Ένα μικρό χωνί.

·        Ένα μπαλάκι του πινγκ πονγκ.

Τι κάνουμε:

·        Φέρνουμε το άκρο του χωνιού στο στόμα μας και το κρατάμε σε οριζόντια θέση.

·        Τοποθετούμε το μπαλάκι στο εσωτερικό του χωνιού και ταυτόχρονα φυσάμε δυνατά αφήνοντας το μπαλάκι ελεύθερο.

Τι παρατηρούμε:

Το μπαλάκι δεν πετάγεται έξω από το χωνί αλλά αιωρείται στο εσωτερικό του.

Εξήγηση:

Όταν φυσάμε στα εσωτερικά τοιχώματα του χωνιού δημιουργείται υποπίεση. Έτσι η ατμοσφαιρική πίεση δεν αφήνει το μπαλάκι να φύγει και αιωρείται στο εσωτερικό του χωνιού.

5.Το μπαλάκι του πινγκ-πονγκ που αιωρείται

Υλικά:

·        Ένα μπαλάκι του πινγκ-πονγκ.

·        Ένα “πιστολάκι” που στεγνώνουμε τα μαλλιά.

Τι κάνουμε:

·        Με το ένα χέρι κρατάμε το πιστολάκι κατακόρυφα με το στόμιό του προς τα πάνω.

·        Το βάζουμε σε λειτουργία.

·        Με το άλλο χέρι αφήνουμε μέσα στο ρεύμα του αέρα, που βγαίνει από το πιστολάκι, το μπαλάκι του πινγκ-πονγκ.

Τι παρατηρούμε:

Το μπαλάκι μένει αιωρούμενο μέσα στη φλέβα του κινούμενου αέρα.

Εξήγηση:

Το μπαλάκι αιωρείται, γιατί το σπρώχνει προς τα πάνω ο εξερχόμενος αέρας, ο οποίος ισορροπεί το βάρος του. Δε φεύγει δεξιά – αριστερά, γιατί η πίεση μέσα στο ρεύμα του νερού είναι μικρότερη από την ατμοσφαιρική (αρχή του Bernoulli).  Έτσι, το μπαλάκι αναγκάζεται να μείνει (ή να πάει) στην περιοχή της μικρότερης πίεσης.