Давление в воздушном шарике

Рекомендации для организаторов. Воздушный шарик лучше брать диаметром 15–20 см в надутом состоянии, а его форма не должна быть вытянутой. Шарик следует брать достаточно мягкий. В любом случае его не нужно надувать слишком сильно. Примерный размер куска органического стекла \(15 \times 15\) см, толщина 3 мм. Для проведения работы достаточно 3–4 грузов массой от 100 г до 500 г. Если используются нестандартные грузы, то необходимо выдать весы для их взвешивания. Фломастер должен оставлять на органическом стекле чёткий след. Для этого необходимо использовать специальные фломастеры для рисования на прозрачных плёнках.

Надуваем воздушный шарик. Накладываем на шарик кусок органического стекла (рис. 52), а сверху ставим первый груз. Отмечаем фломастером границу касания шарика с органическим стеклом. Повторяем эксперимент для остальных грузов. Используя миллиметровую бумагу, измеряем площадь контуров нарисованных на органическом стекле.

Вес груза уравновешен силой, с которой воздух в шарике давит на площадку, по которой стекло соприкасается с шариком: \(mg = PS\). Отложим на графике в координатах \(m\), \(S\) экспериментально найденные точки. Проведём через эти точки прямую. Чтобы не учитывать массу пластинки, прямая должна быть приподнята на величину \(S_0\) площади пятна, создаваемого пластинкой без грузов. Таким образом давление в шарике определяем по формуле: \(P = \Delta mg/\Delta S\).