فعالية منزلية

بالون في سيخ خشبيّ

بالون في سيخ  خشبيّ

الأغراض المطلوبة؟

 

سير الفعالية

  1. انفخوا البالون واربطوا طرفه (الصورة رقم 2)
  2. أدخلوا السيخ في الجزء السفلي من البالون (قريبا من منطقة ربطه) ببطء وبحركة دائرية حتى يدخل في البالون. (الصورة رقم 3) بينما تدخلون سيخ الخشب فيه يوصى بالإمساك بطرف البالون (الفتحة التي تنفخون فيها البالون) بيد واحدة وباليد الأخرى شدوا البالون.
  3. تابعوا إدخال السيخ حتى يخرج من الطرف الاخر للبالون، في النقطة الغامقة والمقابلة لنقطة ربطه. (لا تنسَوا! استعملوا حركة دائرة وبطيئة) (الصور 4+5+6)
  4. هل انفجر البالون؟ لا بأس! ابدأوا من جديد حتى تنجحوا في إدخال سيخ اللحمة الخشبيّ! (الصورة رقم 7)

ما علاقة هذه الفعالية بالعلوم؟

مادة المطاط المصنوع منها البالون مركّبة من جزيئات طويلة جدا مرتبطة معاً، مثل الخيطان المتشابكة معاً. كل جزيء طويل كهذا، مؤلف من وحدات صغيرة من الجزيئات المتصلة معاً مثل السلسلة.

هذه السلاسل الطويلة تتصل معاً بروابط تدعى "تشابك". تجعل هذه الروابط المطاط مرناً وتتيح شده، ثم عودته إلى حالته الأصلية.

ماذا يحدث إذا تم شد هذه الروابط جداً؟ (مثلا: كما يحدث عند نفخ البالون كثيراً) تنكسر هذه الروابط فيتمزق المطاط!

بعد أن تنخفوا البالون، يمكنكم أن تشاهدوا أن اللون في طرفيه (في الجهة التي نربطه وفي الجهة المقابلة لها)، أصبح أغمق مقارنة بسائر أجزائه. يحدث ذلك لأن المطاط في هاتين المنطقتين يكون أكثر سمكاً ورخْواً من سائر أجزاء البالون، وهذا يعني أن القوة التي تشد المطاط أضعف. لهذا نستطيع أن نغرس السيخ الخشبي في المطاط في هذه النقاط من دون تمزق روابط جزيئاته وانفجار البالون! ينجح السيخ في الدخول بين الجزيئات، وحتى إذا تمزق جزء من الروابط، فهناك عدد كاف من الروابط التي تمنع انفجار البالون.

ماذا يحدث إذا حاولنا إدخال السيخ عبر جدار البالون، في المنطقة ذات المطاط المشدود؟ صحيح، سوف ينفجر البالون، لأن الشدّ في هذه المنطقة كبير جداً، ولأن عملية إدخال البالون تُضعف هذه المنطقة جدا لدرجة أن الروابط القائمة لا تصمد أمام قوة الشد فتتمزق.

للأسف، لا يمكن إبقاء سيخ الخشب في البالون وقتاَ طويلاَ. إذا وضعتم البالون على سيخ الخشب، سوف تلاحظون بعد مرور بضع دقائق أن الهواء يخرج منه رويداً رويداً عبر الثقوب التي حدثت بسبب السيخ.