דמיינו את עצמכם מרחפים גבוה בשמיים, מוקפים בעננים רכים ונופים עוצרי נשימה. תהיתם פעם איך כדור פורח יכול להמריא באוויר ללא מאמץ?
בואו נצלול אל המדע המרתק מאחורי התופעה הקסומה הזו ונחקור מדוע כדורים פורחים מרחפים.
להכנת כדור פורח דרושים:
- בלון רגיל
- דפי נייר רגילים או דפי עיתון
- דבק פלסטי
- מים
- גיגית או קערה גדולה
- קופסת גבינה ריקה
- נר
- 4 חוטי מתכת כלשהם
אופן ההכנה
- נפחו בלון רגיל וקישרו אותו שימו בצד
- ערבבו בגיגית או קערה מים + דבק פלסטי
- טבלו את הדפים בתמיסה וצפו את הבלון עם הדפים עד שכל הבלון יהיה מצופה ממש טוב בלי רווחים בכלל (שהאוויר לא יברח)
- תנו לדפים להתייבש לחלוטין , שהם יתייבשו הם יתקשו .
- כעת פוצצו עם סיכה את הבלון שנמצא מתחת , נשארה לכם קליפה בצורת בלון, אתם יכולים לצבוע ולקשט אותה
- קחו את ארבעת חוטי המתכת מקמו בארבע דפנות הבלון חוררו אותו וחברו את הקופסא
- קחו נר מקמו אותו במרכז הסלסלה טוב אם יש צורך הדביקו אותו
- כעת הדליקו את הנר ותנו לאוויר להתחמם הבלון אמור לעלות השמיימה
טיפ : ככל שהכדור פורח והסלסלה יהיו קלים יותר זה יעבוד טוב יותר
מה למדנו?
כדורים פורחים מרחפים באוויר בגלל עקרון הציפה. על ידי חימום האוויר בתוך הבלון, צפיפות האוויר החם פוחתת, ויוצרת כוח כלפי מעלה הגדול מכוח הכבידה. כוח ציפה זה מאפשר לבלון להתרומם מעלה לשמים.
אוויר וצפיפות: ראשית, חשוב להבין שהאוויר אינו ריק אלא מורכב מחלקיקים זעירים הנקראים מולקולות.
מולקולות אלו נעות ללא הרף, קופצות אחת מהשנייה ותופסות מקום. כאשר אנו מחממים את האוויר, המולקולות שלו צוברות אנרגיה ונעות מהר יותר, מתפשטות והופכות פחות צפופות.
עקרון הציפה: ציפה היא הכוח המאפשר לחפצים לצוף בנוזל, כגון אוויר או מים. במקרה של כדור פורח נכנס לתמונה עקרון הציפה. מעטפת הבלון, עשויה בדרך כלל מחומרים קלים ועמידים בחום כמו ניילון או פוליאסטר, מלאה באוויר חם.
חימום האוויר: מבער, הממוקם מתחת לפתח מעטפת הכדור הפורח יוצר להבה המייצרת חום עז. חום זה מופנה לתוך המעטפה, מחמם את האוויר שבתוכה. ככל שהאוויר מתחמם, המולקולות נעות מהר יותר ומתפשטות, ומגדילות את המרווח ביניהן.
הבדלים בצפיפות: האוויר החם בתוך הכדור הפורח הופך פחות צפוף מהאוויר הקריר שמסביב. צפיפות מתייחסת לכמה מסה (או חלקיקים) ארוזה בנפח מסוים של חלל. כאשר האוויר החם בתוך הבלון פחות צפוף, הוא יוצר כוח כלפי מעלה, בדומה לבועה העולה במים.
כוח כלפי מעלה: הכוח כלפי מעלה שנוצר מהאוויר החם גדול יותר מכוח הכבידה כלפי מטה הפועל על הכדור הפורח והמטען שלו (הסל והנוסעים). הבדל זה בכוחות גורם לבלון להתרומם.
שליטה בגובה: כדי לשלוט בגובה הבלון, הטייס מכוון את טמפרטורת האוויר בפנים. על ידי חימום נוסף של האוויר, הכדור פורח הופך אפילו פחות צפוף ועולה גבוה יותר.
באופן דומה, מתן אפשרות לאוויר להתקרר מעט יקטין את כושר הציפה שלו, ויגרום לכדור הפורח לרדת.
אצלנו באתר תוכלו למצוא את ערכות בנושא אוויר
שקיות רוח
