FyzWeb  články

Jednoduchý pokus

S pomocí vysavače si můžeme postavit malou vývěvu a vyzkoušet si pokus, který demonstruje přetlak.

Můžeme využít nástavce, který jsme si vytvořili pro zvětšení síly (viz inspirace historií obr. 3). Dále už potřebujeme jen velkou zavařovací sklenici, skleněnou kouli nebo recipient a máme malou vývěvu. Pokud se sklenice dobře nepřisaje k dřevěné desce, použijeme na utěsnění gumovou podložku, do které opět vyřízneme uprostřed otvor, nebo znovu modelínu. Můžeme se takto vyzkoušet pokus, který se běžně provádí z vývěvou. Budeme k němu potřebovat balónek, který nejdříve několikrát nafoukneme, aby změknul. V balónku necháme trochu vzduchu a zavážeme ho. Potom ho vložíme pod sklenici a začneme vysávat vzduch. Balónek se trochu nafoukne (viz obr. 1), ale efekt není příliš velký, a proto musíme tento pokus trochu vylepšit. Budeme k tomu potřebovat sklenici s užším hrdlem, na kterou balónek navlékneme. Pak ji vložíme pod velkou sklenici a začneme vysávat vzduch. Můžeme potom pozorovat, jak se balónek nafoukne (viz obr. 2). Když vysavač vypneme balónek se opět vyfoukne. Vysvětlení je snadné. Uvnitř láhve a balónku je vzduch. Nejdříve je tlak vzduchu uvnitř láhve stejný jako vně. Pak ale začneme vzduch vysávat a tlak mimo láhev se zmenší. Vně láhve tedy tlak klesne, zatímco tlak uvnitř je stále stejný, proto se začne vzduch uvnitř rozpínat a tlačit a napínat tak balónek. Balónek se přestane nafukovat, až když se tlaky opět vyrovnají.

Tento pokus se běžně dělá s vývěvou, ale používá se jen samotný balónek, s kterým se nám tento pokus příliš nevydaří. Není divu, vývěva je totiž schopná vytvořit mnohem větší rozdíl tlaků než vysavač. Vysavač dokáže snížit tlak jen asi o 25 kPa, ale zvětšení balónku je dobře patrné až asi od 30 kPa. Je to jasné, tlak uvnitř balónku se mění s druhou mocninou poloměru (jako jeho plocha). Tím, že navlíkneme balónek na láhev, celý jev bude výraznější, neboť láhev svůj objem nezmění, a tak se všechen vzduch rozpíná do balónku.

Obr. 1 A - Tlak vzduch uvnitř balónku a sklenice je stejný, proto je balónek vyfouknutý
B - vysavačem odsajeme vzduch ze sklenice, tlak uvnitř balónku je větší než vně a balónek se trochu nafoukne.


Obr.2 A - Tlak vzduch uvnitř balónku a sklenice je stejný, proto je balónek vyfouknutý
B - vysavačem odsajeme vzduch ze sklenice, tlak uvnitř láhve a balónku je větší než vně a balónek se nafoukne.