Эксперименты с жидким азотом, пластиковыми бутылками и шариками для настольного тенниса

На канале ПРОСТАЯ НАУКА появилась рубрика «Простые научные эксперименты», которую мы создали совместно с каналом Наука 2.0. Вместе со мной рубрику ведет Антон Войцеховский, автор и ведущий программы EXперименты.

Начать мы решили с жидкого азота, как наиболее интересного и одновременно зрелищного компонента для многих опытов. Для экспериментов мы наполнили сосуд Дьюара жидким азотом, взяли несколько пластиковых бутылок, садовую пластиковую бочку и 5000 шариков для настольного тенниса. И со всем этим нехитрым скарбом вышли во двор.

Мы хотели выяснить

• Через какое время разорвет пластиковую бутылку, если в нее налить жидкий азот и плотно закрыть крышкой?
• В каком месте бутылка разрывается: у горлышка или само тело бутылки?
• Какую бутылку разорвет быстрее: наполненную жидким азотом наполовину или на четверть?
• А если бутылку с жидким азотом накрыть бочкой?
• Что будет, если в бочку поместить бутылку с жидким азотом и засыпать теннисными шариками?

За четыре часа удалось получить ответы на все поставленные вопросы. А заодно и снять небольшой видеосюжет про это.

Эксперимент №1: жидкий азот и пластиковая бутылка

В пластиковую бутылку из-под минеральной воды налили около 200 мл жидкого азота и плотно закрутили пробкой.

Бутылку разорвало через примерно через 4 минуты. Проводили 3 одинаковых эксперимента, время колебалось от 3:40 до 4:00 минут. Погрешности между опытами получились, вероятно, из-за разного количества азота и из-за разницы во времени, между наливанием азота и закручиванием крышки.

Эксперимент №2: две пластиковые бутылки и разное количества жидкого азота в каждой

В две одинаковые пластиковые бутылки налили разное количество жидкого азота. В первой было около половины, во второй — пятая часть.

Бутылку с большим количеством жидкого азота разорвало быстрее, но не на много. Вторая взорвалась буквально через несколько секунд. Возможно, вторую поторопила взрывная волна от первой бутылки.

Эксперимент №3: пластиковая бутылка с жидким азотом и садовая бочка сверху

Как и в первом эксперименте, мы наполнили бутылку жидким азотом, закрутили крышкой и сверху накрыли садовой пластиковой бочкой.

В результате взрыва бутылки, бочка подскочила вверх и оторвалась от земли на несколько десятков сантиметров. При том, что бочка довольно тяжелая.

В будущем можно будет попробовать сделать картонную бочку в форме ракеты, обмотать ее скотчем (как советовал один из наших зрителей) и попробовать запустить эту конструкцию вверх.

Эксперимент №4: пластиковая бутылка с жидким азотом, бочка и 5000 шариков для пинг-понга

В садовую бочку поставили бутылку с жидким азотом и засыпали все шариками для настольного тенниса.

Из-за того, что бутылка была в бочке и вокруг нее были шарики, время до разрыва увеличилось более, чем в 2 раза и составило около 9 минут. Эксперимент проводился 2 раза подряд. В первом случае мы бутылку поставили на дно бочки, а во втором положили. Это повлияло на высоту подскока бочки:

• стоячая бутылка в бочке — 1 метр;
• лежачая бутылка в бочке — 3 метра.

В одном из прошлых постов мы показали видео с подобным экспериментом, который не получился. Там у нас бочку разорвало. Однако теперь мы с уверенностью можем сказать почему: бочка оказалась из хрупкой пластмассы. И время до взрыва в прошлый раз было гораздо больше — 15 минут. Я это связываю с тем, что время, прошедшее между наполнением бутылки жидким азотом и закрытием крышки, было достаточным для того, чтобы бутылка охладилась и азот перестал так сильно кипеть (переходить из жидкого состояния в газообразное).

Если у кого есть интересные идеи экспериментов для подобного рода сюжетов, пожалуйста, оставляйте их в комментариях!

Книга с детскими опытами

А еще хочу сказать, что наша книга для детей с простыми опытами уже близится к печати. Предзаказ на книгу по-прежнему открыт.

Источник: habrahabr.ru/company/gtv/blog/196468/