علوم تجربی نهم صفحه 92 - فکر کنید
با توجه به شکلهای روبهرو سریعترین راه برای خالی کردن یک بطری پلاستیکی که تا نیمه از آب پر شده، کدام است؟
الف) سر و ته کردن
ب) کج کردن
پ) فشردن
دانشآموزی میگوید سریعترین راه برای خالی کردن بطری محتوی آب، ایجاد سوراخی ریز در ته آن است (شکل روبهرو). شما چه فکر میکنید؟ برای بررسی درستی پاسخهای خود، تمامی حالتهای ذکر شده را آزمایش کنید.
پاسخ تشریحی و گام به گام علوم تجربی نهم صفحه 92 - فکر کنید
سلام به دوستان عزیز و کاوشگران جوان! برای حل این معما باید به توازن فشار در داخل و خارج بطری توجه کنیم.
در حالتهای عادی (الف و ب)، وقتی آب میخواهد خارج شود، حجم هوای داخل بطری کم شده و فشار آن کاهش مییابد.
در نتیجه، **فشار هوای محیط** مانع از خروج راحت آب میشود و آب به صورت قطرهقطره یا با صدا (گلوگلو) خارج میشود تا هوا بتواند وارد بطری شود.
**پاسخ به بخش اول:**
سریعترین راه در میان سه گزینه اول، گزینه **(پ) فشردن** است.
با فشردن بطری، ما حجم را کم و **فشار داخلی** را به شدت زیاد میکنیم که باعث میشود آب با سرعت و غلبه بر فشار هوای بیرون خارج شود.
**تحلیل پیشنهاد دانشآموز (ایجاد سوراخ):**
این پیشنهاد بسیار هوشمندانه است و در واقع **سریعترین راه ممکن** است.
وقتی سوراخی در ته بطری ایجاد میکنید، **فشار هوای اتمسفر** از طریق آن سوراخ به سطح بالایی آب وارد میشود.
طبق **اصل پاسکال**، این فشار هوا به همراه فشار ناشی از وزن خود آب، دست به دست هم میدهند تا آب را با سرعت بسیار زیاد از دهانه بطری خارج کنند.
در این حالت دیگر نیازی نیست آب متوقف شود تا هوا وارد بطری شود، چون هوا به طور پیوسته از سوراخ بالایی وارد شده و جای خالی آب را پر میکند.