לחץ בפיזיקה משמעותו כמות הכוח שמפעילים על שטח מסוים. אם נגבּיר את הכוח, יגדל הלחץ. וגם אם הכוח לא ישתנה אבל נקטין את השטח שעליו הוא פועל, יגדל הלחץ.

הלחץ לוחץ כל הזמן

חֶלקיקי נוזל או גז מפעילים כל הזמן לחץ על המִשטחים שהם באים איתם במגע. מהיכן הלחץ הזה מגיע? מוֹלֵקוּלוֹת של נוזל או של גז מתרוֹצצות תמיד באקראי לכל הכיוונים בגלל הטֶמפֵּרָטוּרה שלהן; ככל שהטמפרטורה גבוהה יותר, כן הן מתרוצצות במהירות גדולה יותר. ההתרוֹצצוּיוֹת הללו גורמות להן להתנגש כל הזמן זוֹ בזוֹ או במִשטח שלידן. ההתנגשויות הבלתי פוסקות של החלקיקים במשטח מפעילות עליו כוח, וכך נוצר עליו לחץ. ככל שהטמפרטורה עולה ומהירות החלקיקים גדֵלה, כן ההתנגשויות יהיו עזוֹת יותר, ולכן הלחץ יהיה גדול יותר. גם אם איננוּ מודעים לכך, הלחץ הזה פועל עלינו כל הזמן. מולקולות האוויר שסביבנו מִתנגשוֹת בנו מכל הכּיווּנים וממש מנסות למחוֹץ אותנו! הלחץ הזה שהאוויר מפעיל עלינו נקרא לחץ אטמוספֵרי.

הסוד של הלחץ הפְּנימי

אז איך זה שאיננו נמחצים? כי גם בתוך הגוף נמצאים נוזלים וגזים, ואלה יוצרים לחץ פנימי - לכיוון ההפוך. בדרך כלל הלחץ הפנימי שווה בדיוק ללחץ האטמוספרי ומאזֵן אותו. זה כמו לנפֵּח בלון: לפני שמתחילים לנפח בלון, הלחץ הפנימי והלחץ החיצוני שלו שווים. כדי לנפח אותו נצטרך לדאוג שהלחץ הפנימי יגדל, וכך דפנוֹת הבלון יידָחֲפו כּלפֵּי חוץ והבלון יתנפֵּח.

איך עושים את זה? פשוט מאוד: נושפים בחָזקה לתוך הבלון, וכך מכניסים לתוכו עוד המון חלקיקי אוויר, אלה מצטוֹפפים - וכך מגדילים את צפיפוּת ההתנגשויות מבפנים! הבלון המתוּח היה רוצה להתכּווץ בחזרה למצב הטבעי שלו, אבל איך הוא יצליח לעשות זאת כאשר ההתנגשויות בשִטחוֹ הפנימי רבות מההתנגשויות במשטח החיצוני? נוזלים וגזים שנמצאים בלחץ גבוה נוטים תמיד לזרום לאֵזור לחץ נמוך יותר. גם חלקיקי האוויר הלחוצים שבתוך הבלון יֵצאו - ללחץ האטמוספרי, ברגע שיתאפשר להם, עד שהלחץ בפנים יִשוֶוה ללחץ בחוץ והבלון ישוב למצב הרפוי.

ואיך נאפשר להם לצאת? בשביל זה מספיק גם חור אחד קטנטן, ואת זה כמובן יודע כל מי שפוצץ אי-פעם בלון.

ניסוי הבלון שאינו מתנפח

צריכים את זה

בקבוק פלסטיק שקוף | בלון

מנסים את זה

משחילים את הבלון בתוך הבקבוק.

מקפלים את פיית הבלון כלפי חוץ על פיית הבקבוק.

מנסים לנפח את הבלון. מצליחים? אתם מוזמנים לתת לחבריכם לנסות.

מסבירים  את זה

נושפים לתוך הבלון, מגדילים את צְפיפוּת המולקולות בתוכו, וכך הלחץ על המעטֶפת הפנימית גדֵל ודוחף אותה החוצה. אלא שכאשר מעטפת הבלון נדחפת החוצה, היא דוחפת עִמה את מולקולות האוויר החיצוניות שלידה. לאן? בדרך כלל אין בעיה - יש המון מקום בחדר, אבל כשהבלון נמצא בתוך בקבוק אטום לאוויר החיצוני אין לאן להידחף.

אם תרצו להפתיע את חבריכם, לאחר שניסו לנפח את הבלון בכל הכוח ללא הצלחה – נקבו חור קטן בבקבוק (בלי שישימו לב) בעזרת מסמר. מספיק חור קטנטן כדי לאפשר לאוויר להידחף החוצה, לנפח בקלות את הבלון ולהשאיר את חבריכם המומים... בהצלחה!

מדגים: דניאל שלימן

רוצים לקרוא עוד? לקבלת מגזין גליליאו צעיר במתנה

עוד שעשועי מדע לילדים:

הדמיית התפרצות הר געש

כתב סתרים

מאזניים להמחשת שיווי המשקל

שיעור בכוח הכובד

ניסויים מדעיים בנוזלים

ניסוי כרוב משנה צבעים

ניסוי מדעי בקוביית קרח

ניסוי: מים בורחים מכוס  

התאדות והתעבות

ניסוי: מסטיק או דבק