Καλοκαιρινό πείραμα 6: Ψεκαστήρας

 

Καλοκαιρινό πείραμα: Ο ψεκαστήρας

Ένα πολύ απλό πείραμα που μας βοηθά να καταλάβουμε πώς λειτουργεί ένας ψεκαστήρας, χρησιμοποιώντας μόνο ένα ποτήρι με νερό και δύο καλαμάκια.
Υλικά
Ένα ποτήρι με νερό
Δύο καλαμάκια
Προαιρετικά, λίγες σταγόνες χρώμα ζαχαροπλαστικής για να φαίνεται καλύτερα το νερό
Βήματα
Γεμίζουμε το ποτήρι περίπου μέχρι τη μέση με νερό.
Τοποθετούμε το ένα καλαμάκι κατακόρυφα μέσα στο νερό.
Κρατάμε το δεύτερο καλαμάκι οριζόντια, έτσι ώστε το άκρο του να βρίσκεται ακριβώς πάνω από το επάνω άκρο του κατακόρυφου καλαμακιού.
Φυσάμε δυνατά μέσα από το οριζόντιο καλαμάκι.
Παρατηρούμε ότι το νερό ανεβαίνει στο κατακόρυφο καλαμάκι και στη συνέχεια διασκορπίζεται σε μικρές σταγόνες, σαν ψεκασμός.
Η Φυσική του πειράματος
Όταν φυσάμε μέσα από το οριζόντιο καλαμάκι, δημιουργούμε ένα γρήγορο ρεύμα αέρα πάνω από το άνοιγμα του κατακόρυφου καλαμακιού. Στην περιοχή αυτή η στατική πίεση του αέρα μειώνεται.
Η πίεση στην ελεύθερη επιφάνεια του νερού μέσα στο ποτήρι παραμένει περίπου ίση με την ατμοσφαιρική πίεση και είναι μεγαλύτερη από την πίεση κοντά στο επάνω άκρο του κατακόρυφου σωλήνα. Αυτή η διαφορά πίεσης ωθεί το νερό προς τα πάνω.
Μόλις το νερό φτάσει στο επάνω μέρος του καλαμακιού, το γρήγορο ρεύμα αέρα το παρασύρει και το διασπά σε πολύ μικρές σταγόνες. Έτσι δημιουργείται ο ψεκασμός.
Το πείραμα χρησιμοποιείται συχνά ως απλή επίδειξη της αρχής του Bernoulli, αν και η πληρέστερη εξήγηση περιλαμβάνει τη δημιουργία διαφοράς πίεσης από τη ροή του αέρα και την αλληλεπίδραση του γρήγορου αέρα με το υγρό.
Εφαρμογές
Η ίδια βασική αρχή συναντάται σε πολλές συσκευές της καθημερινής ζωής:
στους παλιούς ψεκαστήρες αρωμάτων,
στους αερογράφους,
σε ορισμένους νεφελοποιητές και συστήματα ψεκασμού,
σε καρμπυρατέρ παλαιότερων κινητήρων,
σε συσκευές όπου ένα γρήγορο ρεύμα αέρα χρησιμοποιείται για να παρασύρει και να διασκορπίσει ένα υγρό.
Ένα απλό καλαμάκι, λίγο νερό και ένα φύσημα αρκούν για να παρατηρήσουμε στην πράξη πώς μια διαφορά πίεσης μπορεί να θέσει ένα υγρό σε κίνηση.

Mathesis at Crete University Press