كيف تجعل البالون يطير
قد يبدو مبدأ طيران البالون بسيطًا، ولكنه يتضمن التطبيق المشترك للفيزياء وعلوم المواد والهندسة. ستجمع هذه المقالة بين المواضيع الساخنة والمحتوى الساخن على الإنترنت في الأيام العشرة الماضية لتزويدك بتحليل مفصل لكيفية جعل البالونات تطير من ثلاثة جوانب: المبادئ العلمية والأساليب العملية واحتياطات السلامة.
1. المبادئ العلمية لطيران البالون

المبدأ الأساسي لرحلة البالون هوالطفو. وفقًا لمبدأ أرخميدس، عندما تكون الكثافة الإجمالية للبالون أقل من كثافة الهواء المحيط به، فإنه سيواجه قوة طفو لأعلى وينطلق. فيما يلي مقارنة بين الأنواع الشائعة من البالونات ومبادئ رفعها:
| نوع البالون | ملء الغاز | مقارنة الكثافة | مصدر الرفع |
|---|---|---|---|
| بالون الهيدروجين | الهيدروجين | 0.0899 جم/لتر | الهيدروجين أقل كثافة بكثير من الهواء |
| بالون الهيليوم | هيليوم | 0.1786 جم/لتر | الهيليوم أقل كثافة من الهواء |
| منطاد الهواء الساخن | الهواء الساخن | حوالي 0.95 جم/لتر | تنخفض كثافة الهواء بعد التسخين |
2. الطرق العملية لجعل البالونات تطير
بناءً على المناقشات الشائعة الأخيرة على وسائل التواصل الاجتماعي والمنصات العلمية الشائعة، إليك الطرق الثلاث الأكثر شيوعًا لجعل البالونات تطير:
| طريقة | المواد المطلوبة | خطوات العملية | أشياء يجب ملاحظتها |
|---|---|---|---|
| طريقة بالون الهيليوم | خزان الهيليوم، بالون، حبل | 1. ضع البالون على فوهة خزان الهيليوم 2. قم بالنفخ ببطء حتى يمتلئ 3. اربط فم البالون واربط الحبل | الهيليوم مادة غير قابلة للاشتعال، لكن يجب حفظه بعيدًا عن مصادر النار |
| طريقة صودا الخبز + الخل | صودا الخبز، الخل الأبيض، الزجاجات الفارغة، البالونات | 1. صب ثلث الخل الأبيض في الزجاجة 2. ضعي ملعقتين كبيرتين من صودا الخبز في البالون 3. ضع البالون على فم الزجاجة واقف رأسًا على عقب | ينتج التفاعل ثاني أكسيد الكربون وله قوة رفع محدودة. |
| بالون شمسي | كيس بلاستيكي أسود رفيع، شريط، حبل | 1. أغلق الكيس الأسود على شكل بالون 2. ضوء الشمس يسخن الهواء بالداخل 3. قم بتحريره بعد الوصول إلى درجة حرارة كافية | مطلوب طقس مشمس ويجب التحكم في حجم البالون |
3. تجارب البالونات الشهيرة الأخيرة وتحذيرات السلامة
وفي الأسبوع الماضي، ارتفع عدد مشاهدات مقاطع الفيديو المتعلقة بتجارب البالونات على تيك توك ويوتيوب بشكل ملحوظ. فيما يلي المحتويات الساخنة الثلاثة الأكثر شيوعًا:
| تجارب شعبية | شعبية المنصة | النتائج الرئيسية | نصائح السلامة |
|---|---|---|---|
| "100 بالون هيليوم يمكنها رفع أشياء متعددة" | 3.2 مليون مشاهدة على اليوتيوب | يوفر البالون القياسي مقاس 10 بوصات حوالي 14 جرامًا من الرفع | لا تحاول أبدًا إجراء تجربة مأهولة |
| "بالونات طائرة محلية الصنع مصنوعة من مواد المطبخ" | حجم موضوع TikTok: 1.8 مليون | طريقة صودا الخبز + الخل لديها سجل 2.3 متر | تجنب ملامسة الخليط للعينين |
| "رحلة بالمنطاد الشمسي عبر المدينة" | البحث الساخن في ويبو رقم 17 | يمكن لبالون قطره 3 أمتار أن يطير لمسافة 8 كيلومترات | الحاجة إلى تجنب مناطق مراقبة الحركة الجوية |
4. المعرفة المتقدمة والأسئلة الشائعة حول رحلة المنطاد
وفقًا للأسئلة والأجوبة الشائعة الأخيرة على Zhihu، فيما يلي خمس نقاط معرفة مهنية حول رحلة البالون:
1.حد الارتفاع: تنفجر بالونات الهيليوم العادية بسبب انخفاض الضغط الخارجي عندما ترتفع إلى ارتفاع حوالي 10 كيلومترات، وهو ما يسمى "حد التمدد".
2.تأثيرات الطقس: عندما تتجاوز سرعة الرياح 15 كم/ساعة، يكون هناك خطر أكبر في إطلاق البالونات من الأرض. تمت مناقشة هذا الموضوع بشدة في مجتمع عشاق الطقس مؤخرًا.
3.الاعتبارات البيئية: أشار أحدث تقرير لبي بي سي إلى أن البالونات الخارجة عن السيطرة قد تسبب ضررا للحيوانات البرية، وينصح باستخدام مواد قابلة للتحلل.
4.مقارنة التكلفة: ارتفع سعر الهيليوم مؤخرًا بنسبة 12%، ليصل سعر المتر المكعب إلى حوالي 60 يوانًا، في حين أن تكلفة الهواء الساخن تكاد تكون معدومة ولكن يصعب السيطرة عليها.
5.غرض خاص: يقوم المجتمع العلمي بتطوير مناطيد عالية الارتفاع لأبحاث الغلاف الجوي، وهو أحد المواضيع الساخنة في مجلة Nature مؤخرًا.
5. السلامة أولاً: الأشياء التي يجب ملاحظتها عند إطلاق البالونات
تزامناً مع أحدث المعلومات التحذيرية الصادرة عن جمعية المستهلك، يجب الانتباه إلى ما يلي عند إطلاق البالونات:
1. لا تستخدم الهيدروجين أبدًا. في الآونة الأخيرة، كانت هناك تقارير عن حوادث ناجمة عن الاستخدام غير القانوني من قبل الشركات.
2. عندما يلعب الأطفال يجب ألا يزيد قطر البالون عن 30 سم لتجنب خطر الاختناق.
3. يجب الإبلاغ عن الطيران في الأحداث واسعة النطاق إلى إدارة مراقبة الحركة الجوية المحلية. وقد أثارت القضية الأخيرة المتمثلة في معاقبة مركز تسوق في شنغهاي على هذا الأمر نقاشاً ساخناً.
4. المحافظة على التهوية عند استخدام الهيليوم. التركيزات العالية من الهيليوم قد تسبب نقص الأكسجة.
5. إعادة تدوير بقايا البالونات، وخاصة البالونات المصنوعة من رقائق معدنية.
من خلال المحتوى أعلاه، نحن لا نفهم المبادئ العلمية والأساليب العملية لطيران المنطاد فحسب، بل نتقن أيضًا معرفة السلامة ذات الصلة. سواء كانت لعبة أطفال بسيطة أو تجربة علمية معقدة، فإن السلامة دائمًا شرط أساسي لجعل بالونك يطير.
تحقق من التفاصيل
تحقق من التفاصيل