Katseklaasist kahur

Vahendid:

  1. Paksu seinaga katseklaas ja kummist kork
  2. Kõrge statiiv
  3. Õhuke juhe
  4. Benseenipõleti
  5. Kaitseprillid

Protseduur:

1. Riputa katseklaas kahe pika juhtme abil statiivi külge nagu näidatud joonisel A (väikese kaldega, et katseklaasi ava oleks ülespoole suunatud).

2. Vala katseklaasi paar milliliitrit vett ning sulge see korgiga. Tähelepanu: Ära sulge korki liiga tihedalt!

3. Pane pähe kaitseprillid ning alusta katseklaasi kuumutamist. Suuna katseklaasi ava inimestest ja õrnadest esemetest eemale.

4. Jätka vee kuumutamist – hoia põletit väljasirutatud käes ning hoia oma nägu katseklaasist võimalikult kaugel. Oota „plahvatust“ ning jälgi katseklaasi liikumist.

5. Teine võimalus seda katset sooritada on näidatud joonisel B.

Miks katseklaas pärast „plahvatust“ liikuma hakkas?
Milline erinevus on kasutades kummist või puidust korki?
Kas rohkema või vähema vee kasutamine mõjutab tagasilöögi tugevust?
Kuidas mõjutaks pikem või laiem katseklaas tagasilööki?
Milline oht on korgi liiga tugeval kinnitamisel?
Kas korgi kinnitamise tugevus mõjutab tagasilöögi tugevust?

Selgitus Vee kuumutamisel moodustub katseklaasis aur ning rõhk selles suureneb, sest katseklaas on tihedalt suletud. Aurumolekulid liiguvad soojuse toimel aina kiiremini ning ühel hetkel, mil rõhk on piisavalt suur, et ületada klaasi ja korgi vaheline hõõrdejõud, lendab kork klaasist välja.

Mida raskem on kork (kummist kork on raskem kui puidust kork), seda tugevam on tagasilöök, sest korgi impulss (M1V1) on võrdne katseklaasi impulsiga (M2V2), kus M – mass ning V – kiirus. Kui M1 suurendada ning teised suurused muutumatuteks jätta, suureneb V2.

Kui kasutaksime laiemat katseklaasi, suureneks korgi ja ka katseklaasi mass, mistõttu tagasilöögi tugevus tõenäoliselt ei muutuks. Pikema katseklaasi kasutamisel suureneks M2 ning seega poleks tagasilöök nii tugev. Antud katset võib võrrelda ka revolvri või püssi kasutamisega (püssi tagasilöök on nõrgem).