חידה - בלון בתוך בלון

[Boomerang]

נניח שיש להם בלון מנופח בתוך בלון (מנופח) אחר.

ונניח שמפוצצים את הבלון הפנימי בלי לפגוע בבלון החיצוני.

האם הנפח של הבלון החיצוני יגדל? יקטן? או יישאר באותו גודל?

[cleric]

אני חושב שזה תלוי בחומר שממנו עשויים הבלונים, אם הבלון הפנימי עשוי מגומי שיכול לעמוד בלחץ גבוה יותר מהחיצוני אז הוא יכיל בעצם כמות גדולה יותר של אוויר יחסית לבלון החיצוני ואז החיצוני יגדל, אם יש בשניהם לחץ זהה אז הוא ישאר אותו דבר, וכו'

או שאולי אני סתם מתחכם ואמורים לצאת מנקודת הנחה שהם עשויים מאותו חומר בדיוק?

[Pure-Gold]

לדעתי זו אחת האופציות.

האופציה הנוספת אומרת שזה תלוי בחומר שהבלון מכיל.

לדוגמא תאורתית:

בלון גדול עם אבנים ובלון בפנים עם מים, פיצוץ של המים תביא להקטנת הנפח מכיוון שהמים יכנסו לרווחים שבין האבנים.

אותו הדבר עם תרכובות גזים שונים ברמה מולקולרית.

[cleric]

איך הדוגמה שלך תביא להקטנת הנפח? :s05:

נשמע לי יותר הגיוני שבמקרה הזה הנפח ישאר אותו הדבר

[udist]

ישאר באותו גודל.

הלחץ שמפעיל הבלון על האויר שבתוכו לא גורם לאויר להידחס.

נכון שאויר יכול להדחס אבל בניגוד למה שחושבים, צריך להשקיע הרבה אנרגיה או לקרר/לחמם את האויר ורק אז תוכל לשים לב להשפעות של נפח האויר בבלון...

[Boomerang]

לא נתתי נתונים ביחס לחומר, ולא נתתי נתונים ביחס לכמות האויר.

הכוונה בזה שהבלונים מנופחים הם שהם מנופחים בגז כלשהו (לצורך השאלה - אותו גז), ושהם לא רפויים.

אם התשובה שאני הגעתי אליה נכונה, זה כל מה שצריך לדעת.

[cleric]

ישאר באותו גודל.

הלחץ שמפעיל הבלון על האויר שבתוכו לא גורם לאויר להידחס.

נכון שאויר יכול להדחס אבל בניגוד למה שחושבים, צריך להשקיע הרבה אנרגיה או לקרר/לחמם את האויר ורק אז תוכל לשים לב להשפעות של נפח האויר בבלון...

למה לא? קח לדוגמא בלון חמצן, שעשוי מברזל במקום גומי אבל הוא עדיין בלון לצורך העניין,

הוא הרי מכיל בתוכו כמות אוויר גדולה במאות אחוזים מכמות אוויר שמכיל בלון באותו גודל בדיוק שעשוי מגומי.

אם תקח תאורטית בלון שעשוי מגומי בלתי ניתן לקריעה, תכניס לתוכו בלון חמצן מלא ותפוצץ אותו, הבלון החיצוני יגדל למימדים עצומים כי הוא לא מסוגל לשמור על אותה רמת לחץ כמו בלון הברזל.

[Kidney_stonE]

לדעתי הנפח של הבלון החיצוני יגדל.

אנחנו יודעים שהבלונים אלסטיים, ולכן מפעילים כמות מסויימת של כח אלסטי על מנת להחזיק את הגז שבתוכם בנפח מסויים.

הבלון החיצוני מפעיל כח רק על האוויר שבינו לבין הבלון הפנימי

ברגע שהפנימי ישחרר את הגז שלו, הכח שהבלון החיצוני ייאלץ להפעיל - יהיה גדול יותר (על מנת לשמור על אותו נפח)

(וזה מכיוון שהפנימי כבר לא מפעיל כח, כי הוא פוצץ)

מכיוון שאין לו מאיפה לקחת עוד כח (זה לא בלון חשמלי ), הוא לא יוכל לעשות את זה, והנפח יגדל.

[udist]

ישאר באותו גודל.

הלחץ שמפעיל הבלון על האויר שבתוכו לא גורם לאויר להידחס.

נכון שאויר יכול להדחס אבל בניגוד למה שחושבים, צריך להשקיע הרבה אנרגיה או לקרר/לחמם את האויר ורק אז תוכל לשים לב להשפעות של נפח האויר בבלון...

למה לא? קח לדוגמא בלון חמצן, שעשוי מברזל במקום גומי אבל הוא עדיין בלון לצורך העניין,

הוא הרי מכיל בתוכו כמות אוויר גדולה במאות אחוזים מכמות אוויר שמכיל בלון באותו גודל בדיוק שעשוי מגומי.

כמו שכבר אמרתי, ראית פעם איך דוחסים אויר לתוך בלון חמצן??

אם לא אז אני אספר לך שעם משאבות חזקות שעושות בין היתר המון רעש, אבל לאן שאני חותר זה השקעת אנרגיה...

ואם אתה מסתכל על השאלה כמו שכתוב בלי להסיק מסקנות לבד, אז בלון זה בלון פלסטיק רגיל שאנחנו מכירים עם עוד בלון בתוכו,

לבלון כזה אין את "הכוח" לדחוס את האויר...

[Kidney_stonE]

בטח שיש לו את הכח

פשוט לא אותה כמות של כח

אז במקרה הזה, אוויר יידחס עשרות מונים פחות, אבל עדיין יידחס גם אם זה בקנה מידה לא משמעותי בשבילך (מאיזושהי סיבה)

אם אוויר לא היה נדחס בבלון, לא היית שומע את הבום של הפיצוץ כשאתה מפוצץ אותו.

[cleric]

כמו שכבר אמרתי, ראית פעם איך דוחסים אויר לתוך בלון חמצן??

אם לא אז אני אספר לך שעם משאבות חזקות שעושות בין היתר המון רעש, אבל לאן שאני חותר זה השקעת אנרגיה...

ואם אתה מסתכל על השאלה כמו שכתוב בלי להסיק מסקנות לבד, אז בלון זה בלון פלסטיק רגיל שאנחנו מכירים עם עוד בלון בתוכו,

לבלון כזה אין את "הכוח" לדחוס את האויר...

אבל משהו השקיע אנרגיה כדי לדחוס את האוויר לתוך הבלונים, הבלון לא ניפח את עצמו, וההתנגדות של החומר שממנו עשוי הבלון קבעה בעצם את הלחץ שנוצר בהם.

בהיעדר נתונים לגבי איך ומה אני אסכם ואומר שלדעתי אין תשובה חד משמעית, זה תלוי בלחץ האוויר בשני הבלונים.

[udist]

בטח שיש לו את הכח

פשוט לא אותה כמות של כח

אז במקרה הזה, אוויר יידחס עשרות מונים פחות, אבל עדיין יידחס גם אם זה בקנה מידה לא משמעותי בשבילך (מאיזושהי סיבה)

אם אוויר לא היה נדחס בבלון, לא היית שומע את הבום של הפיצוץ כשאתה מפוצץ אותו.

ה"בום" שאתה שומע הוא לא של האויר מתרחב, אלא של הגומי של הבלון (מעלה קונוטציות... לא משנה) שנקרע מהר מאוד...

ונכון האויר נדחס בבלון אבל בצורה כ"כ לא משמעותית, מה שנקרא זניחה, לכן אני אומר שזה לא משמעותי במקרה הזה,

השפעה לא תיראה וגם בקושי תימדד במקרה הספציפי הזה.

אבל משהו השקיע אנרגיה כדי לדחוס את האוויר לתוך הבלונים, הבלון לא ניפח את עצמו, וההתנגדות של החומר שממנו עשוי הבלון קבעה בעצם את הלחץ שנוצר בהם.

בהיעדר נתונים לגבי איך ומה אני אסכם ואומר שלדעתי אין תשובה חד משמעית, זה תלוי בלחץ האוויר בשני הבלונים.

לא כל השקעת אנרגיה תוביל לשינוי בנפח!

תסתכל על כל משאבת מים לצורך העניין שמשקיעה המון אנרגיה ורק "מזיזה" מים ממקום למקום...

[Kidney_stonE]

אני חולק על דעתך, הרעש הוא של אוויר מתרחב בעיקר, ופחות של גומי נקרע

ואם כבר, הגומי נקרע כתוצאה מלחץ האוויר הרוצה לצאת, הרי ברגע שדקרת את הבלון בסיכה, יצרת חוסר אחידות בחומר

יחד עם לחץ האוויר הפנימי, זה מה שגורם לבלון להקרע מלכתחילה.

שהרי אם לא היה לחץ, האוויר לא היה שואף לצאת, היה לך בלון רגיל למראה, עם חור בתוכו.

[Shino]

אני לא בטוח אבל אני חושב שהבלון לא ישנה את הצורה.

נניח שהבלון מנופח בלחץ X, אם הבלון הפנימי מנופח באותו לחץ אז שתי הלחצים יתאפסו ולכן שנייהם מנופחים, אם הבלון הפנימי מנופח בלחץ X-Y אז הלחץ בבלון החיצוני צריך למחוץ את הבלון הפנימי עד לאיזון הלחצים, אם הלחץ בבלון הפנימי X+Y אז הוא אמור לדחוס את הבלון החיצוני עד לאיזון או קריעה.

לכן אני מאמין שהלחצים זהים, אם הלחצים זהים אז בעצם לא יהיה שינויי בגודל של הבלון החיצוני.

אבל זאת רק דעתי הלא ממש מבינה סתם נראה לי הגיוני.

[TheReaper]

זה תלוי בכמה דברים

איזה חומר נמצא בכל אחד מהבלונים

מצב צבירה של החומרים

כמות החומרים

כוח אלסטי של הבלונים (זהה/שונה)

בעיקרון אם נניח ששניהם מלאים באוויר (ניפוח רגיל ע"י אדם) והכוונה מלאים זה למלאים עד הסוף (לא יכול להחזיק עוד אוויר מבלי להתפוצץ)

בהנחה שהבלון הפנימי יכול להתפוצץ (והכוח שפוצץ את הבלון לא יופעל גם הבלון החיצוני) כנראה שהבלון החיצוני יתפוצץ ברגע שהפנימי התפוצץ (תוספת אוויר->שינוי לחץ שמביא לפיצוץ הבלון)