Bernoulli, balónky a dveře

Co mají kapky vody, bubliny a obyčejný pouťový balónek společného? Zkuste kápnout na desku stolu třeba kapátkem (čím jiným, když mluvíme o kapkách) pár kapek vody. A pak nafukujte balónek. Pozorujte a porovnávejte. Všímáte si? Mají skoro stejný tvar. Pokud byste měli možnost pozorovat, jak vypadají kapky vody na palubě kosmické lodi, všimli byste si, že mají ideální kulový tvar. Volná voda na povrchu tělesa se totiž podobně jako balónek snaží zaujmout tvar s nejmenším povrchem. Takovou vlastnost má z geometrických těles právě koule.  A tak kapky vody, stejně jako nafukující se balónek, mají tvar blízký kouli.

Antibubliny

Dokážete vysvětlit, co to je bublina? Bubliny jsou tvořené tenkou slupkou (obvykle voda se saponátem) obklopující vzduch, který je i vně bubliny. Antibublina je přesný opak. Voda vevnitř, vzduchová slupka, voda vně. Tenká vrstva vzduchu stočená do tvaru koule, vyplněná a obklopená kapalinou. Antibubliny známe od roku 1932, ale vědci o nich neví zhola nic. To nám však nemůže zabránit v pokusech vyrobit je!  V jedné sklenici si připravte roztok vody se saponátem (jedna čajová lžička postačí). V této sklenici pečlivě rozpusťte potravinářskou barvu, aby voda získala pěknou sytou barvu. Druhou sklenici (třeba zavařovací) postavte do misky, nalijte do ní vodu, přilijte saponát, opatrně rozmíchejte a dolijte vodou – všechna pěna a ostatní „nepořádek“ odteče do misky a hladina zůstane krásně čistá a rovná. Z první sklenice odeberte kapátkem (pipetou, brčkem) trochu obarvené kapaliny a v blízkosti hladiny kapejte do druhé sklenice. Chce to trochu cviku, trpělivosti – všechno to určitě máte, a tak se vám po chvíli začnou vytvářet antibubliny! Barevná kapka obklopená vzduchem ve vodě.

Jak se mění objem vzduchu

POZOR! V tomto pokusu se pracuje s horkou vodou! Poproste o pomoc dospělého. Horká voda a horká vodní pára mohou způsobit vážné popáleniny. Dvě zavařovací sklenice, úzká sklenice (musí se vejít do těch zavařovacích), pouťový balónek, horká a studená voda – to jsou potřeby pro další pokus. Na hrdlo úzké sklenice navlečte balónek (vzduch nesmí dovnitř ani ven). Do jedné zavařovací sklenice nalijte horkou vodu (pozor, může prasknout!), do druhé studenou. Sklenice naplňte pouze do poloviny, ať vám voda nepřeteče. Postavte úzkou sklenici do horké vody a chvíli pozorujte, jak se chová balónek. Pak vložte sklenici do studené vody (pár kostek ledu vodu více ochladí a pokus bude zřetelnější). Pozorujete nějakou změnu? Průběh pokusu zakreslete, popište, třeba se i pokuste o vysvětlení a pošlete nám jej.

Zamilované balónky

Dva pouťové balónky nafoukněte na stejnou velikost, zavažte a pověste na provázek do stejné výšky ve vzdálenosti asi 5 cm od sebe v místnosti, kde neproudí vzduch. Co se stane, když přesně mezi balónky prudce fouknete? Logické je předpokládat, že se od sebe odfouknou. Tak schválně – vyzkoušejte a uvidíte!

Významný fyzik a matematik Daniel Bernoulli, žijící v 18. století, objevil zajímavý jev. V místě, kde proudí vzduch, je nižší tlak než tam, kde je vzduch v klidu. Mezi balónky tedy proudí vzduch a je tam menší tlak než na vzdálených stranách balónků. V důsledku tohoto jevu budou tedy balónky přitlačeny k sobě! Stejným způsobem dokážete vysvětlit, proč průvan zabouchne pootevřené dveře.

 

Pozorujte, kreslete, zapisujte, mailujte. A hlavně se u pokusů dobře bavte!
Žádný pokus nedělejte bez přítomnosti dospělé osoby - i zdánlivě velmi jednoduchý pokus může nadělat spoustu neplechy!