نافورة بدون مضخة
من المؤكد أنك شاهدت أكثر من نافورة من قبل، ووقفت تتساءل أمامها :
كيف يدفع الماء الذي ينتشر في شكل رذاذ جميل، ثم يعود مرة أخرى إلى الحوض ليدفع من جديد ؟
من الملاحظ أنك ستجد مضخة تدفع الماء من أسفل إلى أعلى، وهذه المضخات تعمل بواسطة الكهرباء .
ما رأيك إذا قمنا بتصميم نافورة بدون مضخة ؟
في هذه الحالة سنقوم بخفض الضغط على سطح الماء؛ ليندفع إلى أعلى، وللتأكد من ذلك قم بإجراء التجربة بنفسك .
1- أحضر حوضين من المعدن أو الزجاج، ودورقًا زجاجيًّا، وسدادة من مادة الفلين ذات ثقبين، ومجموعة أنابيب من الزجاج والمطاط، وحاملاً للدوارق المطاطية، ومحبس أنابيب .
2- ضع سدادة الفلين على فوهة الدورق بعد وضع الماء به .
3- اغرس أنبوبي الزجاج في سدادة المطاط، بحيث تنفذ إحداهما من السدادة حتى منتصف الدورق .
4- صل طرفي الأنبوبين بأنبوبين من المطاط .
5- اقفل الأنبوب المطاطي المتصل بالأنبوب الزجاجي القصير بواسطة المحبس .
6- ضع حوضًا مملوءًا بالماء أعلى المنضدة، وآخر فارغًا أسفل المنضدة، وعلق الدورق في وضع مقلوب بواسطة الحامل .
7- افتح المحبس .
سوف تلاحظ اندفاع الماء من الأنبوب البارز داخل الدورق على شكل نافورة .
تُرى ماذا حدث ؟
عند قلب الدورق وفتح المحبس يندفع الماء إلى الحوض الموضوع على الأرض؛ فيؤدى إلى خلخلة الهواء داخل الدورق، فيندفع الماء على شكل نافورة لمعادلة الضغط .
الكوب المقلوب
كما أن للماء قوة ضغط أو دفع فإن للهواء- أيضًا- هذه القوة، وإذا أردت أن تعرف معنى هذه العبارة، وتقارن بين ضغط الماء وضغط الهواء، هيا بنا نجرى هذه التجربة :
1- أحضر كوبًا زجاجيًّا، وبعض الماء، وقطعة من الورق المقوى .
2- املأ الكوب الزجاجي إلى حافته بالماء، ثم ضع الورقة على فوهته
3- ضع يدك على الورقة بقوة، وأمسك قاعدة الكوب باليد الأخرى، واقلب الكوب لتصبح
يدك وقاعدة الكوب من أعلى، واليد الأخرى والكوب من أسفل
4- ارفع يدك عن الورقة .
ماذا تلاحظ ؟
يظل الماء داخل الكوب، وتظل الورقة ثابتة .
ماذا حدث ؟
إن الماء الموجود داخل الكوب له قوة ضغط يضغط بها على الورقة من الداخل، والهواء الموجود خارج الكوب له قوة ضغط يضغط بها على الورقة من الخارج، وبما أن قوة ضغط الهواء أكبر من قوة ضغط الماء، تظل الورقة ثابتة دون أن يتدفق الماء .
