FyzWeb  články
Novinky Kalendář Články Odpovědna Pokusy a materiály Exkurze Výročí Odkazy Kontakty


Licence Creative Commons (Uveďte autora - Nevyužívejte komerčně - Zachovejte licenci)
Tlak v nafukovacím balónku2011-03-23 

Jistě jste si všimli, že při nafukování balónku dá nejvíce zabrat několik prvních "fouknutí", když je balónek ještě malý, později to pak už jde lépe. Některým lidem se občas tuto první fázi ani nepodaří překonat - zjevně je v tu chvíli v balónku větší tlak, než jaký jsou schopni vytvořit ve svých ústech a plicích. Jak veliký tlak to ale je? Pojďme to proměřit...

Pro měření jsem použil počítač s programem Logger Lite, rozhraní Vernier Go!Link, barometr Vernier BAR-BTAdoplňkovou sadou (šlo by též nahradit tlakovým čidlem GPS-BTA) a samozřejmě nafukovací gumový balónek.

celkový náhled sestavení experimentu

 

Nejprve bylo potřeba celý experiment sestavit. Rozhraní připojit do počítače a barometr k rozhraní je hračka, horší už to bylo s balónkem. Nakonec se mi podařilo přetáhnout ústí balónku přes zátku s otvory na hadičku a ventilek, jak je vidět zde:

příslušenství  detail převlečení balónku přes zátku

Nyní jsem hadičku připevnil k barometru. Na počítači jsem spustil program Logger Lite a v horním menu kliknul na ExperimentSběr dat. V objevivším se okně jsem nastavil vzorkovací frekvenci na 10 vzorků za sekundu a trvání na 360 sekund (jak se později ukázalo, stačilo by i 120 sekund). 

Spustil jsem měření, otevřel ventilek a začal nafukovat. Jak je vidět z grafu, nejprve ukazoval barometr hodnotu okolo 101 kPa (přesněji 101,337 kPa), což byl tlak na pracovišti. Jakmile jsem do balónku začal foukat, tlak zřetelně vzrostl až k hodnotě přes 106 kPa (106,373 kPa) a při dalším foukání již nerostl, ale se zvětšujícím se balónkem klesal. Když jsem po zhruba 40 sekundách přestal do balónku foukat (na grafu označeno jako bod 2), tlak dále klesal, nejspíše proto, že se v balónku ochlazoval vzduch – v mých plicích je přeci jen o něco vyšší teplota než je teplota místnosti.

Po zhruba 70 sekundách od začátku měření (v grafu označeno jako bod 3) jsem otevřel ventilek a nechal vzduch volně ucházet. Nejprve je patrný mírný pokles tlaku, jakmile se ale balónek zmenšil, tlak opět narůstal, přičemž nejvyšší byl těsně před vypuštěním posledních zbytků vzduchu, tedy když byl balónek nejmenší.

 

naměřený graf

Z měření je zřejmé, že nafouknutý balónek měl tlak zhruba o 3 kPa vyšší než je tlak okolí, na začátku však bylo potřeba vyvolat tlak o 5 kPa vyšší než je tlak okolí. Pro představu - rozdíl tlaku 5 kPa naměříte mezi vrcholem a úpatím 500 m vysokého kopce či spíše hory. O 5 kPa vyšší tlak je také například v hloubce půl metru pod hladinou (bazénu, rybníka, ...). 

Naměřil a zpracoval Jakub Jermář.





Doporučit článek

Od:
Komu:
Antispam: