气球爆破背后的科学

气球爆破背后的科学

我们都经历过这种情况。气球突然爆裂,我们的反应是惊慌失措。

但一旦我们克服了对巨大噪音的集体恐惧以及气球爆裂带来的破坏力,实际上就会有一些有趣的科学问题需要解答。

《物理评论快报》发表的一项新研究中,研究人员发现气球内部的压力大小直接影响气球的爆裂方式。作者用高速摄像机拍摄了他们的实验,使他们能够以非常慢的动作看到气球是如何爆裂的。

给气球充气时,气球充气时会对气球的材料部分施加压力或张力,使其在吹入的空气中伸展。如果张力较低(例如,如果气球没有完全充气),气球会干净利落地爆裂,发出一声长长的爆裂声:

但如果气球中充满大量空气,压力就会增大,科学家发现这会产生截然不同的结果。在这种情况下,尖锐物体与上述气球的组合看起来有点像这样:

或者,从另一个角度来看:

很酷,对吧?应力较大的气球会断裂成许多不同的碎片。虽然这看起来可能只是个小把戏,但《新科学家》报道称,研究人员希望将他们的发现应用到玻璃和金属等更易碎的物体上,从而创造出在突然受到冲击时不太可能破碎的材料。

与此同时,你可以在家里尝试气球实验。即使你没有高速摄像机,你也可以实时观看科学实验。但如果你不太会动手,你可以随时在这里观看实验视频:

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