Vsak odrasel ima globoko v duši spomin na svetel balon, ki je počil v nebo. Verjetno zato podarjeni balon že zdaj postreže z dobro voljo in nasmehom.

Balon je nepogrešljiv atribut rojstnih dni, porok in drugih praznovanj. In otroške zabave brez tega si je popolnoma nemogoče predstavljati. Kakšna je njegova čarobnost? Morda v stremljenju navzgor, v lahkosti, s katero se dviga v nebo?

Balonska magija

Sodobni baloni, ki lahko letijo, so napolnjeni s plinom. Njegova gostota je bistveno manjša od gostote zraka, kar mu omogoča, da leti vedno višje. Plin, ki ima manjšo gostoto, zapolni notranji prostor žoge in nanj deluje vzgonska sila zraka.

Najbolj navadne balone lahko napihnete z usti. Toda takšne krogle ne morejo leteti navzgor, saj je gostota ogljikovega dioksida, ki ga izdihne človek, nižja od gostote zraka. Za let potrebujejo veter. Toda lahki plin omogoča žogi, da sama požene navzgor.

Kako se je žoga naučila leteti

Zgodovina pojava balonov na vroč zrak sega več sto let. Obstajajo sklicevanja na torbe iz bikovega usnja, ki so ga strojili karelski obrtniki, napolnjene s toplim plinom, s pomočjo katerega so se premikali na kratke razdalje. Ti dokazi segajo v 12. stoletje, vendar znanstveniki niso našli natančnih dokazov o njihovi resničnosti.

In tukaj je dokumentirana kronika rojstva balonov:

1. Pradedje balonov so bili rezultat eksperimenta Michaela Faradaya, s katerim je ustvaril gumijaste vrečke, napolnjene z vodikom. Prav oni so se začeli uporabljati kot praznični okraski, ki so leteli v zraku na veselje ljudi.
2. Leto kasneje so se v prodaji pojavili kompleti "naredi sam", sestavljeni iz cevi tekoče gume in pločevinke plina. Otroci so prejeli prva napihljiva igrala.
3. Leta 1922 se je zgodila nesreča, ki pa je prispevala k razvoju industrije "žogic". Med mestno proslavo so počili baloni, napolnjeni z vodikom. Od takrat je bila uporaba nevarnega vnetljivega plina ustavljena in zabavi je bil dodan popolnoma varen helij.
4. Leto 1931 je bilo leto rojstva balonov iz lateksa. Zdaj je možno ustvarjati kroglice različnih oblik za veselje otrok.

Dandanes se baloni izdelujejo ne samo iz lateksa, ampak tudi iz folije - v različnih oblikah in velikostih. Za napihovanje se uporablja helij oziroma mešanica helija in zraka, kar zagotavlja popolno varnost in daje balonom možnost, da poletijo daleč v nebo.

Chernyshova Ekaterina, učenka 1 "A" razreda MBOU Srednja šola št. 18

Prenesi:

Predogled:

Če želite uporabljati predogled predstavitev, ustvarite Google račun in se prijavite vanj: https://accounts.google.com

Podnapisi diapozitivov:

Projekt na temo: "Zakaj balon leti?" Izpolnila: učenka 1. razreda srednje šole MBOU št. 18 Ekaterina Aleksandrovna Chernyshova "A" MBOU Znanstveni vodja: Olga Nailevna Didenko

Ustreznost: balone lahko najdemo na vsakem prazniku Namen: ugotoviti razlog, zakaj se balon dvigne. Hipoteza: različne lastnosti plina v žogi in zunanjega zraka potisnejo žogico navzgor.

Cilji: Ugotoviti, s kakšno snovjo je napolnjen balon, upoštevati pojem gostote skozi maso, z različnimi metodami raziskati gostoto snovi, ki so na voljo v hiši, Metode in metode: poskusi v dostopnih pogojih.

Balon je bil napolnjen s helijem. Vzleti, ker je gostota helija manjša od gostote zraka (pogoj za lebdeča telesa).

Gostota kaže, koliko mase snovi vsebuje enota prostornine. Večja kot je masa, večja je gostota snovi. ρ (ro) - kg/m³

Masa vode – Mw Masa olja – Mm Mw > Mm => ρ in > ρ m Gostota vode – ρ in Gostota vode – ρ m Mw = 114 g Mm = 108 g

ρ in > ρ m Na podlagi pogojev lebdečih teles

Na podlagi stanja lebdečih teles ρ d – gostota drevesa, iz katerega je sestavljena kocka ρ в > ρ d

Sklep: balon, napolnjen s helijem, teži navzgor, ker je njegova gostota manjša od gostote zraka. Na podlagi definicije gostote sem dokazal, da je gostota olja manjša od gostote vode. Izvajala je tudi poskuse in primerjala gostote različnih razpoložljivih snovi.

Baloni se dvigajo navzgor, ker je plin, ki ga napolnijo, lažji od zraka v okolici. Mnogi plini, zlasti vodik in helij, imajo manjšo gostoto kot zrak. To pomeni, da imajo pri določeni temperaturi manjšo maso na prostorninsko enoto kot zrak.

Ko takšne lahke pline prečrpamo v balon, se bo ta dvigoval, dokler skupna teža plinske lupine, košare, uteži in kablov ne bo manjša od teže zraka, ki ga izpodrine balon. (Ker zrak v fiziki obravnavamo kot tekoči medij, velja tudi tukaj enaka zakonitost kot za telesa, potopljena v tekočino.) Tudi vroč zrak, ki ima manjšo gostoto v primerjavi s hladnim, se dviga. Čeprav vroč zrak ni tako lahek kot nekateri plini, je varnejši in ga je lažje proizvesti s propanskimi baklami, nameščenimi pod vratom ovoja balona, ​​ki je običajno izdelan iz lahke tkanine, kot je ojačan najlon. Baloni, napolnjeni z vročim zrakom, običajno ostanejo v letu več ur, a brez dodatnega segrevanja zraka v notranjosti lupine postopoma izgubljajo višino.

Molekule pri različnih temperaturah

• Ko je zrak hladen, se molekule premikajo počasi in so blizu skupaj.
• Ko se zrak segreje, lahkoMolekule se začnejo premikati hitreje in se razhajajo na straneh ter zapolnijo večjo prostornino.
• Od segretega zrakaše naprej širi, postane manj gosta.
• Pri hlajenju zraka gamolekule izgubijo hitrost, volumen se zmanjša, gostota pa se poveča.

1. Balon leži na boku. Propanske bakle segrejejo zrak v notranjosti lupine, kar povzroči, da nabrekne in se dvigne.
2. Vroči, lahki zrak (slika pod besedilom) se dviga znotraj lupine in nato teče navzdol po njenih stenah. Hladen zrak se iztisne skozi vrat, teža lupine z zrakom se zmanjša in balon se dvigne.
3. Piloti ohranjajo ali povečujejo svojo višino z občasnim prižiganjem gorilnikov. Dokler je zrak v lupini bolj vroč kot zunanji zrak, dvižna sila premaga gravitacijsko silo.
4. Balon se spusti, ko se zrak, ki ga polni, ohlaja in krči. Piloti lahko pospešijo spuščanje tako, da skozi luknjo na vrhu balona spustijo vroč zrak.

Interakcija tlaka, volumna in temperature

Soodvisnost treh parametrov. Tlak, prostornina in temperatura plina so med seboj povezani. Pri sobni temperaturi (skoraj desno) gibanje molekul plina znotraj posode ustvari določen tlak. Če je prostornina večja od polovice (srednja slika na desni), se notranji tlak podvoji. Ko se zrak segreje (skrajno desno), se njegov tlak poveča in njegova prostornina se poveča sorazmerno s temperaturo.

Let lahko traja od 30 minut do 1 ure. Vse je odvisno od hitrosti in smeri vetra na dan leta. Trajanje leta je omejeno z velikostjo našega območja letenja, ki vključuje okrožje Puškinski v Sankt Peterburgu.

Ali so padala na voljo?

Padala se ne izdajo, saj poleti potekajo na razmeroma nizkih višinah in če boste morali nujno pristati, bo hitreje in varneje pristati z balonom.

Ali so potniki zavarovani?

Toplozračni baloni spadajo v splošno letalstvo. In v letalstvu morajo biti potniški sedeži na letalu zavarovani. Zato ste že zavarovani, ko stopite na krov balona.

Koliko časa že letite s potniki?

V Sankt Peterburgu že več kot 5 let.

Koliko potnikov lahko potuje v košari?

2-4 potniki, odvisno od njihove teže in sezone leta.

Kako izgleda celoten proces od trenutka srečanja?

Potovanje po nebu se začne od trenutka, ko aeronavti začetniki srečajo posadko.

Nato potnike odpeljemo do izhodišča, ta etapa običajno ne traja več kot pol ure. Po tem lahko opazujete, kako se balon polni z zrakom in kako se ekipa pripravlja na vzlet, ali pa vas po želji pripeljemo neposredno do trenutka vzleta. Približno pol ure traja tudi postopek priprave balona na vzlet. Po vzletu lahko občudujete znamenitosti, let običajno traja od 30 do 60 minut, odvisno od smeri in hitrosti vetra.

Od trenutka vzleta na tleh bo letečemu balonu sledila spremljevalna ekipa, ki vas bo pričakala na mestu pristanka in vas po tradicionalnem obredu iniciacije v letala, ki bo trajal približno 30 minut, odpeljali nazaj. do zbirnega mesta.

Koliko časa nam bodo vzele vse aktivnosti?

Celoten postopek od srečanja z ekipo do vrnitve na lokacijo srečanja lahko traja do tri ure. V tem primeru lahko pilot pred štartom odloži let za potreben čas, da počaka na ugodnejše vremenske razmere za vzlet. Priporočamo, da si rezervirate vsaj 5 ur za let, vključno s potovanjem.

Ali lahko moji prijatelji in družina gledajo moj let?

Zakaj helijevi baloni letijo?

Zdi se zelo preprosto vprašanje, vendar včasih zmede. Najverjetneje zato, ker so nam v šoli pri dolgočasnih urah razlagali v suhoparnem jeziku številk. Toda danes si želimo zabavnih balonov in mučijo nas preprosta vprašanja o tem, kako dolgo lahko letijo in koliko teže lahko dvignejo. To pomeni, da si moramo pobliže ogledati nekatere lastnosti helija.

Helij je plin. Balon je napolnjen z njim. Ta plin je veliko lažji od zraka. En kubični meter zraka, ki je sestavljen iz mešanice različnih plinov, tehta 1,293 kg, en kubični meter helija pa 0,178 kg. Izkazalo se je, helij je 7,26-krat lažji od zraka. Izkazalo se je tudi, da en kubični meter helija lahko dvigne 1,115 kg, torej nekaj več kot kilogram.

Izkazalo se je, da baloni letijo, ker so napolnjeni s plinom helijem, ki je 7,26-krat lažji od zraka. Izkazalo se je, da je žoga kot zračni mehurček v vodi, ki se dvigne od dna. Seveda obstaja tudi tak plin, kot je vodik, njegova dvižna sila je še večja. Vendar ga ni mogoče uporabiti, za razliko od helija je eksploziven in vnetljiv. Namesto veselja in užitka lahko dobimo opekline, požare, poškodbe in smrt. Zanima pa me, koliko teže lahko dvigne ta žoga?

Prostornina standardne žoge, ki meri 30 centimetrov, je približno 14 litrov. Zato lahko helij, ki zapolni celotno prostornino balona, ​​dvigne približno 15,61 grama. Ima pa sama žoga tudi svojo težo, ki je približno 3 grame. Zato lahko posledično na žogo dvignemo le 12,61 grama.

Vendar ne živimo v idealnem svetu in v praksi dvižna sila standardne žoge ne presega 10 gramov. Razlogov za to je veliko, najpomembnejši pa je, da helij zelo hitro pronica skozi stene balona, ​​zato takoj po napihovanju balon izgubi vzgon. V praksi po napihovanju navaden balon, velik 30 centimetrov, neha leteti po 12-18 urah.

Seveda lahko balon obdelamo s posebno sestavo, da veliko počasneje izgublja helij, vendar ima tudi sestava svojo težo in učinek nastopi, ko se strdi, v tem času pa ima balon čas, da »shujša .” Ko pa bo učinek nastopil, bo balon lahko ostal v zraku od 3 do 30 dni. Ker bo zadržal helij v količini, ki lahko zagotovi dvižno silo, večjo od teže same žoge.

Zdaj pa smo pri najbolj zanimivem vprašanju: koliko žog je potrebnih, da človeka dvigne v zrak? Če je vaša teža 70 kilogramov, lahko s preprostimi matematičnimi izračuni pridemo do zaključka, da je za to potrebnih 7000 (sedem tisoč) balonov.

Še enkrat, ko bodo baloni napihnjeni, bodo takoj začeli izgubljati vzgon. Za napihovanje 7000 balonov bo ekipa 4 ljudi potrebovala cel dan in morda celo noč. Zato je v resnici morda potrebnih veliko več žog. To pomeni, da za dvig osebe potrebujete veliko ekipo in ogromno žog. Mislim, da je deset tisoč žog (!!!) dovolj, da dvigne človeka v zrak.

Vendar običajno ljudje želijo dvigniti darilo, ki tehta 200 gramov. Zdaj zagotovo vemo, da ima 20 žog dvižna sila 200 gramov. Vendar ne bodo mogli dvigniti 200 gramov, dvižna sila bo nadomestila težo darila in to je vse. To pomeni, da potrebujemo vsaj 21 kroglic, tako da je končna dvižna sila 10 gramov. Seveda pa je bolje vzeti 25-30 žog v rezervo. Biti prepričan!

Izkazalo se je, da balon leti, ker je napolnjen s helijem, ki je 7,26-krat lažji od zraka, standardni balon ima dvižno silo približno 10 gramov in je sposoben leteti 12-18 ur brez obdelave, od 3 do 30 ur. dni z zdravljenjem.