1. srečanje
Na prvem srečanju smo najprej debatirali o tem, kaj bi lahko vplivalo na to, da balon ne poči (glej zavihek Uvod). Ko smo se odločili, katere parametre bomo preverjali, smo začeli razmišljati, na kakšen način bomo naše poskuse izvedli.
Odločili smo se, da bomo sestavili poskus, pri katerem bomo balončke spuščali z različnih višin in zapisali, na kateri višini počijo, pri tem pa bomo spreminjali pogoje, to je poleg višine količina vode v balonu, njena temperatura in navsezadnje podlaga, na katero balonček pade. Zaradi narave poskusa, pozne popoldanske ure (tema) in nizkih temperatur zunaj smo bili omejeni na izvajanje poskusa v delavnici.
Napovedali smo si, da bodo balončki pri ponovitvah poskusa z izbranim parametrom pokali v nekem določenem intervalu višine in da bomo iz dobljenih meritev - za začetek smo si zastavili po deset ponovitev - lahko izračunali neko povprečno višino, pri kateri balonček pri izbranem pogoju poči. Parametre smo si zastavili takole:
- spreminjanje količine vode v balonu: 3, 4 in 5 dcl (voda pri sobni temperaturi)
- spreminjanje temperature: polnjenje balonov s 4 dcl vroče vode in primerjava mreitev s tistim s hladno vodo
- groba podlaga: namesto da bi balončki (ponovno 4 dcl) pristajali na gladki podlagi kot prej, smo pod njih podstavili ploščo s prilepljenim peskom
Eksperiment je sestavljala velika posoda v obliki valja, spodaj zaprta in zgoraj odprta. Nanjo smo pritrdili stojalo z ročko, na katero smo imeli namen z vrvico privezati balonček in jo nato prežgati z vžigalnikom, namesto da bi jih spuščali kar z roko, saj smo hoteli zagotoviti čim bolj enake začetne pogoje za vsak balonček. Sčasoma smo se sicer domislili drugačnega, nekoliko hitrejšega načina, tako da smo vrvico le enkrat ovili okrog ročke, umirili balon in vrvico spustili. Poleg tega stojala smo pritrdili še meter za določanje višine balona. Odčitavali smo jo kot višino težišča balona - to smo določili na oko, tako da smo ga zaradi nekoliko hruškaste (torej ne popolnoma okrogle) oblike balona postavili nekoliko nižje, kot bi ga imela krogla.
Očitno je, da je pri izvajanju poskusa povsod pomembna čim večja natančnost pri polnjenju balona z izbrano količino vode, kar je prek vodovodne pipe težko (in mokro). Tako smo se dogovorili, da jih bomo, ko se bomo meritev prihodnjič lotili zares, polnili s plastično injekcijo, ki naj bi nam jo priskrbel Luka M.
Ker je bilo navodilo naše naloge tudi spremljanje gibanja in deformacije balona, smo nekaj padcev želeli posneti s hitro kamero. Na prvem srečanju smo tako zaenkrat šele testirali naš poskus in se učili rokovanja s kamero.
Pri testiranju eksperimenta smo vodo smo seveda vsakič sproti odlili iz posode, kadar je kak balonček počil. Opazili pa smo, da vseeno na balon vpliva tudi to, če je podlaga, na katero pade, mokra. Ko smo spremljali posamezni padec, smo videli, da balonu zelo očitno zdrsne. Zadevo smo nekoliko predebatirali in prišli do zaključka, da bi to lahko vplivalo na naše meritve. Sklenili smo, da bomo skrbeli tudi za to, da bomo podlago vedno še obrisali do suhega.
2. srečanje
Naslednjič smo se le lotili pravega praktičnega dela. Odločili smo se, da bomo najprej testirali balone glede na količino vode, in sicer smo začeli s štirimi decilitri. Ko smo na prvem srečanju testirali poskus, smo lahko videli, da je ta količina glede na zmožnosti našega poskusa (to je, višina maksimalno do stropa, kar je okrog dobrih treh metrov) najbolj primerna za začetek in smo se glede na rezultate pri tej količini potem hoteli odločiti, za koliko lahko količino še zmanjšamo oziroma povečamo (če bi bila premajhna, balon mogoče na maksimalni možni višini sploh še ne bi počil).
Pričakovali smo, da se bo višina, na kateri baloni počijo, gibala okrog neke srednje vrednosti. Rezultati pa so bili begajoči (glej tudi zavihek Rezultati).
Začeli smo z višine 70 centimetrov in jo vsakič povečali za 10 cm. Prvi balon je počil pri 110 cm. Ko naslednji pri 100 cm še ni, smo spremembe višine zmanjšali na 5 cm (v nadaljevanju smo torej od 70 do 100 cm višino spreminjali po 10 cm, od 100 cm dalje pa po 5 cm). Počil je šele pri 140 cm, zmedlo pa nas je, ko je tretji že pri 90 cm. Rekli smo si, da sta to morda spodnja in zgornja meja in da se bodo ostale vrednosti gibale nekje v tem intervalu. Za naslednje meritve je to sicer še nekako držalo, proti koncu pa sta dva izmed balonov počila že pri 80 in 70 cm (slednje meritve sicer nismo upoštevali, ker je nismo čisto dosledno izvedli). Kar 60- oziroma 70-centimetrska razlika v višini med dvema balonoma z enako količino vode, spuščenima pri enakih pogojih, se nam je zdela prevelika. Naše srečanje za tisti dan pa je šlo že proti koncu, zato smo se s tem naprej ukvarjali naslednjič (z debato pa tudi v vmesnem času).
3. srečanje
Ker smo se na drugem srečanju še ukvarjali z nekaterimi finesami pri izvajanju poskusa, nas je na zadnjem srečanju čakalo še kar precej dela, vendar smo bili tokrat že pripravljeni. Balončke smo začeli polniti s tremi decilitri. Zanimalo nas je, kaj nam bodo meritve prinesle torkat.
Pričakovali smo, da bo potrebna večja višina za pok kot pri prejšnji, večji količini in v splošnem so naše meritve to potrdile. Sicer smo spet naleteli na eno izstopajočo meritev, ki je celo segla v interval višin balončka s 4 dcl vode, ker pa so bile ostale višine bolj ali manj večje od tistih pri prejšnjem poskusu, pa smo to spet pripisali slabi kvaliteti dotičnega balončka, saj so bili drugi pogoji nespremenjeni.
Vseeno pa smo bili z našim poskusom nekako nezadovoljni in smo si zaželeli drugačnega pristopa k problemu. Zato smo se odločili zadeve lotiti drugače - kar z novim eksperimentom. Asistent nam je priskrbel silomer, ki deluje kot nekakšna tehtnica in nanj smo postavili našo posodo. Naša ideja je bila naslednja: položiti balon na dno posode in nanj pritisniti s ploščo, ki je bila malce manjša od oboda posode, in izmeriti silo, pri kateri balon poči. Preko vmesnika smo silomer priključili na računalnik in za odčitavanje vrednosti uporabili software Vernier.
Kljub temu da je ta poskus mnogo hitrejši od prejšnjega, pa nam je začelo zmanjkovati časa, zato meritev pri določenih pogojih nismo mogli ponoviti tolikokrat, kot bi si želeli, hkrati pa smo res hoteli vsaj na hitro preveriti vse parametre, ki smo si jih na začetku zamislili. Tako smo štirikrat izmerili silo pri poku balona s 4 dcl in trikrat s 3 dcl, s 5 dcl pa le enkrat, saj balon pri tolikšni količini vode resno postane že prava vodna bomba in poskus postane neugoden za tistega, ki ga izvaja. Izvedli smo ga še štirikrat z vročo vodo in dvakrat na grobo podlago (oboje s količino 4 dcl).
Podrobneje v zavihku Rezultati.