Kozarec obrnjen na glavo

Kaj se zgodi, če pokrijemo polen kozarec z listom papirja in ga obrnemo na glavo? V tem zanimivem eksperimentu bomo odkrivali silo zračnega pritiska in ugotovili, kako je mogoče na glavo obrniti kozarec brez, da bi razlili tekočino, ki je v njem. Vse kar potrebujemo je kozarec in list papirja.

Mimogrede, ravno sem bral življenjepis Richarda Faynmana (eden izmed najbolj znanih fizikov 20. stoletja) in presenečen sem bil, ko je napisal, da je ravno ta trik pogosto izvedel v gostilni, da bi se pošalil z natakaricami.

Kaj potrebuješ?

  • Kozarec,
  • List papirja.

Izvedba eksperimenta:

  1. Kozarec napolni z vodo
  2. Kozarec pokrij z listom papirja in nanj položi dlan
  3. Sedaj z drugo roko primi kozarec in ga hitro obrni na glavo (z dlanjo drži papir)
  4. Umakni dlan in opazuj kaj se zgodi

Raziskovanje:

  • Kako lahko razložiš rezultat eksperimenta?
  • Bi poizkus deloval, če bi kozarec le do polovice napolnili z vodo?
  • Bi poizkus deloval tudi, če bi izbrali večji kozarec?
  • Kako velik je še lahko, da se ne razlije?
  • Kaj pa če bi namesto vode izbrali druge tekočine – npr. olje ali pa med?

Kozarec je obrnjen na glavo (brez razlitja), ker od spodaj na list pritiska okoliški zrak. Inštitut 4.0, robotika in programiranje.

Razlaga:

Preden začnemo z razlago eksperimenta se moramo vprašati ali je zrak okoli nas prazen? Odgovor je ne – zrak okoli nas je namreč sestavljen iz različnih plinov, ki seveda niso brez teže. Če bi bil zrak okoli nas prazen potem tudi ne bi čutili nobenega zračnega upora, ki ga sicer čutimo, če odpremo okno avtomobila in skozi stegnemo roko. Čeprav je zrak veliko lažji od snovi, kot so voda ali les, pa še vedno nekaj tehta. Kubični meter zraka tako tehta malo več kot 1,2 kg.

In glede na to, da ima zrak maso, je jasno, da na nas pritiska z določenim pritiskom. Na noht tvojega palca tako pritiska zrak s silo, ki je enaka teži 1kg.

Na list papirja tako zrak od spodaj pritiska in zadržuje vodo, ki je v kozarcu. Če smo omenili, da že na površino tvojega nohta na palcu pritiska zrak z silo enako 1kg, potem si lahko predstavljamo, da je zračni pritisk na površino lista še veliko večji. Na drugi strani pa imamo vodo, ki je ujeta v kozarcu in ki od zgoraj navzdol pritiska na list. Celotne vode v kozarcu ni več kot pa recimo 250g.

Če primerjamo ti dve nasprotni sili, torej težo vode, ki list pritiska navzdol in pa pritisk zraka, ki potiska list navzgor, opazimo, da je pritisk zraka večji od teže vode. Zato list ne pade dol iz kozarca.

Si za dodaten izziv?

Si dovolj spreten, da kozarec, ki ga trenutno pokriva list papirja prestaviš na mizo? Torej, da bo na koncu na mizi zgolj polen kozarec, obrnjen na glavo.