Закон Гука для воздушных шаров

[physicshl]

Провожу эксперимент по увеличению объема в воздушном шарике путем вкачивания воздуха при помощи шприца. Измеряю давление датчиком давления вставленным через трубку в шарик. Закупорил все пластилином и кабельной стяжкой - воздух не уходит. Так вот, заметил что есть определенная точка после которой давление начинает падать, пока это было 120 мл воздуха в 2 экспериментах. Так вот, не мог бы кто-нибудь объяснить мне теорию за этим всем? И еще, может ли закон Гука влиять на это? Если да, то наверно он должен быть иным, ежели это резина. Очень нужна помощь!

[druggist]

(Оффтоп)

physicshl в сообщении #918887 писал(а):

пока это было 120 мл

Шприц Жане используете? Круто! Сразу "Кавказская пленница" вспоминается:)

[chislo_avogadro]

Возможно дело в том, что резина становится тоньше.

[Munin]

Для резины вообще закон Гука не работает.

[DimaM]

Что за шарики-то? Для обычного из магазина 120 мл - это почти пусто.
А вообще падение давления по мере раздувания - факт известный.

[physicshl]

DimaM в сообщении #918919 писал(а):

Что за шарики-то? Для обычного из магазина 120 мл - это почти пусто.
А вообще падение давления по мере раздувания - факт известный.

120 мл - это точка, во время которой давление начинает уменьшаться. Довел до 1980 мл шар и давление изменилось с 89,5 кПа (120 мл) до 86,50 (1980 мл)

-- 14.10.2014, 16:26 --

Нужна теория происходящего. Почему и от чего все это зависит. Сам сижу и голову ломаю

[chislo_avogadro]

Ещё один момент, на который можно обратить внимание - с уменьшением кривизны поверхности, равнодействующая от силы натяжения (направленная к центру) будет всё меньшей долей силы натяжения.

[perikl]

Munin в сообщении #918915 писал(а):

Для резины вообще закон Гука не работает.

Как бы не так, сам проверял на лабе, резиновый жгут вполне нормально работает.

(Оффтоп)

DimaM в сообщении #918919 писал(а):

Что за шарики-то? Для обычного из магазина 120 мл - это почти пусто.

Может презервативы?

[Munin]

physicshl в сообщении #918922 писал(а):

Нужна теория происходящего.

Фиг вам. Теория происходящего - это свойства резины при растяжении, которые очень сложные.

-- 14.10.2014 19:41:35 --

perikl в сообщении #918928 писал(а):

Как бы не так, сам проверял на лабе, резиновый жгут вполне нормально работает.

Жгут - да. Его на лабе специально скручивают так, чтобы он работал в гуковском режиме. А при больших относительных растяжениях - не работает. А у шарика относительные растяжения - разы и десятки раз.

[druggist]

Где-то читал, что силы, возникающие в резине носят исключительно энтропийный характер, при растяжении длинные молекулы резины выпрямляются, а энтропия вынуждает их снова запутаться. Правда, этот факт в денном случае вряд ли что-то проясняет:) Кстати, если сделать резиновую пленку неоднородной по поверхности, например, отдельные участки с более толстой пленкй, шарик будет надуваться несимметрично, типа колбасы, например. Т.е., надо посмотреть одинакова ли тощина пленки, есть ли утолщения, неоднородности и пр.

[GraNiNi]

physicshl в сообщении #918922 писал(а):

120 мл - это точка, во время которой давление начинает уменьшаться. Довел до 1980 мл шар и давление изменилось с 89,5 кПа (120 мл) до 86,50 (1980 мл)

Нужна теория происходящего. Почему и от чего все это зависит. Сам сижу и голову ломаю

Сделайте так.
После первого надувания до 2 л, выдержите шарик надутым примерно час, затем сдуйте и сразу же начинайте надувать снова, контролируя давление как и раньше. Будет ли также при 120 мл наблюдаться критическая точка и будет ли само давления таким же, или что-то изменится?

[Munin]

druggist в сообщении #918940 писал(а):

Где-то читал, что силы, возникающие в резине носят исключительно энтропийный характер, при растяжении длинные молекулы резины выпрямляются, а энтропия вынуждает их снова запутаться.

Ну, не исключительно. Там всё сложно, сульфидные мостики, и прочая структура. Но вклад этого эффекта есть, и существенный.

[Alex-Yu]

perikl в сообщении #918928 писал(а):

Как бы не так, сам проверял на лабе, резиновый жгут вполне нормально работает.

Если бы закон Гука работал (в частности для резины) при всех условиях, то порвать резинку было бы невозможно. И шарик бы не лопался, сколько ни дуй.

Закон Гука это закон для МАЛЫХ деформаций. Для больших деформаций он не справедлив. Конечно, в каждом конкретном случае граница между малыми и большими деформациями определяется индивидуально.

[chislo_avogadro]

Если всё сводится к свойствам резины, то практически эксперименты удобнее проводить, нагружая гирьками вырезанные из шарика узкие полоски или кольца.

[Munin]

Не только узкие полоски. У резиновой плёнки существенно разные свойства, в зависимости от того, растягивают ли её в одном или в двух направлениях (или хотя бы даже если растягивают в одном направлении, не давая сжиматься в другом).