Skip to content Skip to navigation

Şaşırtan Balonlar

Merve Cin
15/03/2017 - 18:07

Bilmekte fayda var!

Balon zarı, içindeki havaya bir basınç uygular. Bu basınç balonun zar kalınlığı azaldıkça düşer. Küresel balonun içindeki gaz basıncıysa balonun hacmiyle ters orantılıdır. Balon şiştikçe içteki gaz basıncı düşer. Şişmiş bir balonun içindeki hava basıncı, hem balonun dışındaki hava tarafından uygulanan basıncı hem de balon zarının uyguladığı basıncı dengeler.

Deneyler köşesinin bu etkinliğinde balon zarının balonun içindeki havaya uyguladığı basıncın nasıl değiştiğini gözlemleyeceğiz.

Nelere ihtiyacımız var?

  • Demir testere
  • Silikon tabancası ve silikon
  • 2 adet balon
  • Süpürgeli faraşın sopası
  • 2 adet bulaşık deterjanı kabı
  • Makas

Ne yapıyoruz?

Süpürge sopasını testere yardımıyla keserek 10 cm’lik bir boru elde edelim. Bulaşık deterjanı kaplarını da sadece kırmızı kapakların takılabileceği baş kısımları kalacak şekilde keselim.

 

Borunun her iki tarafına bulaşık deterjanı kaplarının baş kısımlarını geçirelim ve hava kaçırmamaları için silikonla sabitleyelim.

 

Kırmızı kapakların ağzına balonları geçirelim.

 

Balonları biri küçük, biri büyük olacak şekilde şişirelim ve hava kaçırmamaları için kapakları kilitleyelim.

 

Şişirdiğimiz balonların ucundaki kapakları borulu düzeneğe takalım. Kırmızı kapaklardaki kilidi açmadan önce tahminde bulunalım: Büyük balon mu küçük balonu şişirecek yoksa tersi mi olacak? Kapaklardaki kilidi aynı anda açıp sonucu gözlemleyelim.

 

Ne oldu?

Deney sonunda hava geçişinin daha az şişmiş balondan daha çok şişmiş balona doğru olduğunu gözlemledik. Balonların arasındaki vanalar açıldıktan sonra, basıncı yüksek olan yerden düşük olan yere doğru hava akışı olmalıdır. Bu hava akışı basınçlar eşitlenene kadar devam eder. Deneyde vanaları açtıktan sonra küçük balonun daha da küçüldüğünü, büyük balonun daha da büyüdüğünü gözlemledik. Dolayısıyla başlangıçta küçük balonun içindeki havanın basıncı, büyük balonun içindeki hava basıncından daha büyüktü. Balonun içindeki hava hem dış hava basıncını hem de balon zarı tarafından uygulanan basıncı dengeler. Dış hava basıncı her iki balon için de aynı olduğuna göre, yaptığımız gözlem az şişmiş balon zarı tarafından uygulanan basıncın çok şişmiş balon zarı tarafından uygulanan basınçtan fazla olduğunu gösterir. Yani balon şişerken balon zarı inceldikçe zarın içerideki havaya uyguladığı basınç azalır.

 

Peki, aynı deneyi üç balon ile tekrarlarsak sonuç değişir mi?

Nelere ihtiyacımız var?

  • Demir testere
  • 3 adet balon
  • Silikon tabancası ve silikon
  • Süpürgeli faraşın sopası
  • Teflon bant
  • 3 adet bulaşık deterjanı kabı
  • Makas
  • PVC T boru

 

Ne yapıyoruz?

Süpürge sopasını testere yardımıyla keserek 10’ar cm’lik üç boru elde edelim. Bulaşık deterjanı kaplarını ise sadece kırmızı kapakların takılabileceği baş kısımları kalacak şekilde keselim.

 

Boruların bir ucunu teflon bant ile saralım. Borular, T boruya sıkıya sıkıya girene dek sarma işlemine devam edelim.

 

Boruların teflon bantlı kısımlarını T boruya geçirelim ve silikonla sabitleyelim.

 

Kırmızı kapakların ucuna balonları geçirelim. Boruların uçlarına da bulaşık deterjanı kaplarının baş kısımlarını geçirelim ve silikonla sabitleyelim.

 

Balonlardan birini büyük, diğer ikisini küçük olacak şekilde şişirelim ve kapakları kilitleyelim.

 

Şişirdiğimiz balonların ucundaki kırmızı kapakları borulu düzeneğe takalım. Kapaklardaki kilidi açmadan önce tahminde bulunalım: Büyük balon mu küçük balonları şişirecek yoksa tersi mi olacak? Kapaklardaki kilidi aynı anda açıp sonucu gözlemleyelim.

 

Peki balonlardan ikisi büyük, biri küçük olacak şekilde şişirilirse sonuç değişir mi?

Balonlardan herhangi ikisini büyük, üçüncü balonu küçük olacak şekilde şişirelim. Kırmızı kapakları boruların baş kısmına taktıktan sonra kapakların kilidini açarak neler olduğunu gözlemleyelim.

 

Ne oldu?

Üç balonlu sistemde de bir önceki deneyle aynı sonuçları gözlemledik. Balonlar arasındaki hava geçişi benzer biçimde az şişmiş (içindeki gaz basıncı büyük) balondan/balonlardan daha çok şişmiş (içindeki gaz basıncı düşük) balona doğru gerçekleşti. Bu şaşırtıcı deneyin sonuçları ile günlük hayatta da sık sık karşılaşırız. Örneğin bir balonu ilk defa şişirirken zorlanmamız bu yüzdendir. Verilebilecek diğer bir örnek de vücudumuzdaki damarlarla ilgilidir. Kalbimizden çıkan, oksijenli kanı tüm vücuda taşıyan ana atar damar olan aort sürekli basınca maruz kalır. Laplace yasasına göre aort çapı belirli oranlardan fazla büyüdüğünde tıpkı küçük balonun büyük balonu şişirmesi gibi damar içi yırtılma, damarın bu genişleyen kısmında meydana gelir.

Prematüre bebeklerin nefes almasındaki zorluk ya da yeni doğan bir bebeğin ilk nefesini almasındaki zorlukların nedenleri de benzer biçimde açıklanabilir. Bebeğin alveollerini küçük balonlara benzetebiliriz.

 

 

Teşekkür

Deneylerde yardımları için Dokuz Eylül Üniversitesi Buca Eğitim Fakültesi Fizik Eğitimi Öğretmenliği Bölümü’nden Mehmet Seymen’e ve Dokuz Eylül Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü Özel Eğitim Anabilim Dalı’ndan Gizem Arıkan’a çok teşekkür ederim.

Kaynaklar:

  • Featonby, D., “Balloons hold the key to inflation”, Physics Education, Cilt 44, Sayı 4, s. 344, 2009.
  • Jeskova, Z. ve ark., “Balloons Revisited”, Physics Education, Cilt 47, Sayı 4, s. 392-398, 2012.
  • O’brien, T., Brain-Powered Science: Teaching and Learning with Discrepant Events, Arlington, VA: National Science Teachers Association Press, 2010.
  • http://turkerbulut.com/KolonveRektum.html

İlgili İçerikler

Kimya

Dünya’daki yaşamın temelinde karbon vardır.

Kimya

Bilim Çizgi Dizi içeriğine ulaşmak için tıklayın.

Kimya

1940’lardan beri organik madde içeren nesnelerin yaşını tespit etmek için radyokarbon tarihlendirme ya da karbon-14 tarihlendirme olarak adlandırılan yöntem yaygın olarak kullanılıyor

Kimya

Deneyler köşesinin bu etkinliğinde kimya ve fizik bilgilerimizi kullanarak bir yumurtanın kabuğunu kırmadan çiğ mi yoksa pişmiş mi olduğunu nasıl anlayabileceğimizi öğreniyoruz.

Kimya

Limon suyu ekşidir. Elimizi yıkamak için kullandığımız sabun ise kaygandır. Bu maddeler sırasıyla asit ve baz olarak sınıflandırılır. Peki, asit ve baz nedir? Okulda kimya dersinde ya da laboratuvarında sıkça karşılaştığımız bu kavramlar neden önemli?

Kimya

2019 yılı Prof. Dr. Fuat Sezgin Yılı olarak ilan edildi. Bilim Genç olarak 2019 yılı boyunca Prof. Dr. Fuat Sezgin’in İslam bilim ve teknoloji tarihine katkılarını farklı yazılarla ele alacağız. Prof. Dr. Fuat Sezgin anısına hazırladığımız diğer yazılara ulaşmak için tıklayın.

Kimya

İdeal gazların hareketlerini ve birbirleriyle etkileşmelerini bilardo ya da pinpon toplarınınkine benzetebiliriz. Bu etkinliğimizde de pipon toplarını kullanarak maddenin gaz hâlinin bir benzetimini yapacağız.

Kimya

Orta Doğu Teknik Üniversitesi tarafından üniversite ve lise öğrencilerine konuşma yapmak üzere Türkiye’ye gelen Nobel ödüllü Prof. Dr. Agre başarı hikâyesini Bilim Genç’e anlattı.

Kimya

Herhangi bir maddenin bir molü atomlarının ya da moleküllerinin belirli bir sayısıdır. Bu değer Avogadro sayısıyla ifade edilir. Avogadro sayısının ismi İtalyan bilim insanı Amedeo Avogadro’dan gelir.

Kimya

Massachusetts Teknoloji Enstitüsünde (MIT) çalışan Kehang Cui ve Brian L. Wardle, bilinen en kara malzemeyi üretti. Malzeme, üzerine düşen ışığın %99,995’inden fazlasını soğuruyor.