با یک تکه نوار کاغذ رنگی نیروی بالابری را توضیح دهید
اگر از بالای یک نوار کاغذی سبک بدمیم، کاغذ به سمت بالا حرکت میکند؛ چون هوای سریعتر بالای کاغذ فشار کمتری ایجاد میکند و فشار بیشتر زیر کاغذ آن را بالا میبرد. این یک نمایش ساده از نیروی بالابری است.
این آزمایش برای توضیح نقش فشار هوا در ایجاد بالابری بسیار ساده و مناسب کلاس درس است. فقط به یک نوار کاغذی سبک، کمی دقت و یک دمیدن آرام نیاز دارید.
وسایل لازم
- یک نوار کاغذ رنگی سبک و نسبتاً باریک
- قیچی برای بریدن نوار، اگر لازم بود
- فضای آرام بدون باد شدید
مراحل انجام آزمایش
۱نوار را بگیرید
یک سر نوار کاغذی را با دست بگیرید و سر دیگر آن را آزاد بگذارید.
۲نزدیک دهان نگه دارید
نوار را طوری نگه دارید که سطح بالایی آن روبهروی دهان شما باشد.
۳از روی کاغذ بدمید
آرام و پیوسته از روی نوار کاغذی بدمید، نه از زیر آن.
۴حرکت کاغذ را ببینید
نوار کاغذی به جای پایین رفتن، به سمت بالا بلند میشود.
چرا نوار کاغذی بالا میرود؟
وقتی از روی کاغذ میدمید، سرعت جریان هوا در بالای نوار بیشتر میشود. در این حالت فشار هوا در بالای کاغذ کمتر از فشار هوای زیر آن میشود. اختلاف فشار میان بالا و پایین کاغذ، نیرویی رو به بالا ایجاد میکند.
نتیجه آزمایش: فشار بیشتر زیر کاغذ به سمت فشار کمتر بالای کاغذ اثر میکند و نوار را بالا میبرد. به این نیرو، در این توضیح ساده، نیروی بالابری میگوییم.
ارتباط آزمایش با اصل برنولی
اصل برنولی به زبان ساده میگوید هرچه سرعت جریان هوا بیشتر شود، فشار آن در همان جریان کمتر میشود. در آزمایش نوار کاغذی، هوای بالای کاغذ سریعتر حرکت میکند و همین تفاوت سرعت و فشار باعث بالا رفتن کاغذ میشود.
آیا این همان دلیل پرواز هواپیماست؟
این آزمایش بخشی از مفهوم بالابری را نشان میدهد، اما پرواز هواپیما فقط با یک جمله توضیح داده نمیشود. در بال هواپیما، شکل بال، زاویه حمله، اختلاف فشار و همچنین منحرف شدن جریان هوا همگی در ایجاد نیروی بالابری نقش دارند.
برای پاسخ مدرسهای کافی است بنویسید: با دمیدن از بالای نوار، سرعت هوا زیاد و فشار آن کم میشود؛ فشار بیشتر زیر نوار آن را بالا میبرد و این همان نمایش ساده نیروی بالابری است.
جمعبندی
با یک نوار کاغذ رنگی میتوان نشان داد که جریان سریع هوا فشار کمتری ایجاد میکند. وقتی از روی نوار میدمیم، فشار زیر کاغذ بیشتر میماند و نوار به سمت بالا حرکت میکند؛ بنابراین مفهوم نیروی بالابری به صورت ساده دیده میشود.
نظرات