Како да ставите јајце во шише
Еден од најинтересните предизвици што може да ни ја понуди нашата сопствена кујна е да пробаме сставивме многу добро варено јајце и потоа излупено во шише со млеко со отвор помал од дијаметарот на јајцето. Решението е исклучително едноставно и се состои од палење неколку парчиња хартија и нивно вметнување во шишето (можете да користите дури и штипки од кибрит наместо хартија), проследено со поставување на јајцето на устата на шишето со млеко. Takeе трае само неколку секунди и јајцето ќе биде во шишето. Ништо поедноставно, а сепак тоа е физиката што стои зад нашиот мал кујнски експеримент?
Првиот закон на tonутн предвидува однесување на телата во случај на рамнотежа на силите што дејствуваат врз нив. Овие објекти ќе бидат во рамнотежа на движење и ќе имаат забрзување со нула вредност, да бидат или во еднообразно движење или во мирување. Според tonутн, едно тело забрзува само кога резултатот на силите што дејствуваат врз него има не-нула вредност, па така, кога има нерамнотежа помеѓу тие сили. Во тој момент, телото ќе ја промени својата брзина или насока на патување, или обете.
На почетокот на нашиот експеримент, кога јајцето е во рамнотежа, поставено над шишето, силите што дејствуваат врз него се откажуваат едни со други. Притисок на воздухот во просторијата сумирано со тежината на јајцето се совпаѓаат со реакцијата на шишето при контакт со јајцето додаток притисокот генериран од воздухот во внатрешноста на шишето. Според принципите на tonутн, за да го забрзаме јајцето, мора да создадеме нерамнотежа помеѓу овие сили. Една опција би била рачно да го туркаме јајцето внатре во шишето, но ние не го сакаме тоа и, покрај тоа, може да го оштетиме на тој начин. Пожелно е да се користи аранжманот во видеото погоре. Ако го поставиме јајцето на устата на шишето точно во моментот кога престана да гори утакмицата или хартиите, воздухот во шишето ќе има поголема температура од нормалната. Бидејќи изворот на топлина исчезна, тој ќе почне да се лади. Бидејќи јајцето многу добро ја запечатува внатрешноста на шишето, воздухот таму, како што паѓа температурата, исто така го губи почетниот притисок.
Научив во средно училиште во еден момент за едноставните трансформации на идеалниот гас. Ова беа трите закони што ја опишуваат врската помеѓу притисокот, волуменот и температурата на гасот (законите на Бојл-Мариоте, Геј-Лусак и Чарлс). Чарлсовиот закон, кој опишува изохорична трансформација (што се јавува при постојан волумен), ни кажува дека притисокот на гасот одржуван во постојан волумен се зголемува или се намалува линеарно со неговата температура.
Иако во нашиот експеримент не се занимаваме со идеална ситуација, ефектите се слични. Како што се намалува температурата на воздухот внатре во шишето, така се намалува и нерамнотежата помеѓу силите што дејствуваат врз јајцето. Се појавува сила што не резултира со нула и делува од горе надолу, јајцето практично се „цица“ внатре во стаклото поради разликата во притисокот создадена.
Тогаш се поставува прашањето: можеме да го извадиме јајцето од чашата без да го оштетиме (ова ако навлезе во целото стакло, како што не е случај во клипот претставен овде)? Одговорот е Да, и применетиот принцип е ист. Опис на експериментот и објаснувања во овој напис од серијата Забавна физика .