吹大的气球用针在侧壁扎个小洞,气球会瞬间爆裂,这是为什么?
很简单,因为针的压强大,刺入得越快,施加的压强越大,发生爆炸是很正常的。当气球充满气时,因为内部存在空气,空气多到一定程度时会受到气球张力的束缚,气球内部的气体会被压缩,与外界空气的气压相互产生作用力,当用针去扎气球表面时,因为压强的作用会刺破气球,让气球瞬间失去束缚内部气体的能力,因为内部压力与外部压力相差较大,就会导致气球瞬间爆炸,但这并非绝对,只要注意手法,用竹签、绣花针等尖锐物体穿过气球时,气球不会炸掉。
众所周知,气球是用带有弹力的橡胶制成,这样气球可以容纳与原有体积不对等的气体,当人们将气球吹起时,实际上气球内部存在的气体会对气球本身施加一个压力,只要这个压力不超过气球橡胶的承受范围,那么气球就不会炸掉。假设气球内气体对气球橡胶施加的压力大于气球橡胶的承受范围时,气球就会发生爆炸。
我们可以做个试验,假设气球能够冲进去3个单位的气,我们只冲进去2个单位的气,那么气球就会充满弹性,如果用手捏的话,是很难捏破的,如果用绣花针快速的刺入气球,气球有可能不会破裂,而绣花针会立在气球上。这是因为气球内的气体对气球橡胶施加的压力较小,而针快速的刺入之后,对气球橡胶施压的力并没有超出气球的承受范围,所以不会发生爆炸。
但如果我们冲进去3个单位的气,就会导致气球处于满负荷状态,此时用手捏气球,就会有种硬邦邦的感觉,这意味着气球内储存的气体已经接近了气球橡胶的承受极限,当我们用绣花针刺这样的气球时,压强虽然不变,但却成为压垮骆驼的最后一根稻草,气球自然就会发生爆炸,而这与气球内的气体压力、外界的空气压力、气球橡胶的质量、绣花针刺入的速度多有关系。