Грам бүр нь чухал үед дугуйг агаараас хөнгөн хийгээр шахах нь утга учиртай. Эсвэл тийм үү?
1972 онд Эдди Мерккс Цагийн рекорд тогтоох оролдлого хийхдээ дугуйгаа агаараас хөнгөн хийгээр дүүргэхийг хүссэн. Түүний хүрээ бүтээгч Эрнесто Колнаго ямар ч гелийг барьж чадаагүй тул Эдди ашиглахаас өөр аргагүй болсон ч энэ нь түүнийг Швейцарийн хулганыг төөрөлдүүлэх хангалттай нүхтэй рам дээр шинэ дээд амжилт тогтооход саад болсонгүй.
Гэхдээ энэ нь ямар ялгаа байх байсан бэ? Хэр их жин хэмнэх вэ? Хариултуудыг авахын тулд бид шинжлэх ухаанч байх хэрэгтэй. Иймд хантааз, нарны нөмрөгөө тайлж, лабораторийн хувцас, хамгаалалтын шил зүүгээрэй.
Та 25 мм-ийн дугуйтай 700c дугуйтай байна гэж бодъё. Тус бүр нь нэг литрээс бага хэмжээний сүүдэртэй байдаг. Хаа сайгүй химичүүдийн тохиролцсон стандартад нийцүүлэхийн тулд (АНУ-аас бусад нь сайн мэддэг шалтгаанаар) бид таныг далайн эрэг дээр явж байна гэж тооцдог тул агаарын даралт нь стандарт уур амьсгалтай, хүйтэн байна., бараг хөлдөх цэг.
Тэдгээр бүх хувьсагчийг зассан тул эргэлдэж байхдаа нийлбэрүүдийг хийцгээе.
Хэрэв таны дугуй агаар мандлынхтай ижил даралттай буюу ойролцоогоор 14.5psi/хэрэв дутуу хийлсэн бол тус бүрийн агаар 1.24 грамм буюу хосынх нь хувьд бараг 2.5г жинтэй байх болно.
Гэхдээ та мэдрэмжтэй бөгөөд 100psi хэмтэй, бараг долоо дахин их молекулыг шахаж ав. Энэ тохиолдолд таны дугуйны агаар 8.56г буюу хосын хувьд 17г-аас их жинтэй байна.
Дараа нь гамшиг болно. Та цоолж байна - чи үүнд итгэх үү? - урд болон хойд нэгэн зэрэг. Эрдэмтэн хүний хувьд та бэлтгэлтэй, нөөц гуурстай хэдий ч насосны бариул тасарч байна.
Аз болоход, таны цагаан пальто болон хамгаалалтын нүдний шилийг гайхшруулан өнгөрч буй бөмбөлөг худалдагч танд литр тутамд £1.58 стандарт үнээр гелий зарж байна.
Та насосны эвдэрсэн холбогчоор шахаж, ер бусын мэдрэмтгий эрхий хуруугаа ашиглан яг 100psi хүрч байгааг шалгаж, сайн хийсэн ажилдаа сэтгэл хангалуун хөдөлнө үү.
Та ялгааг шууд анзаарч, илүү хурдан арилдаг. Дугуй тус бүрийн хий ердөө 1.18 гр жинтэй болсон. Гелийн ачаар таны дугуй болон сайхан бие чинь бараг 15г хөнгөн болсон.
Энэ нь гурван хигээсийн жинтэй тэнцэх хэмнэлт юм.
Харамсалтай нь таны баяр баясгалан дахин давхар цоорлоор хязгаарлагдаж байна. Туршилтын түлшний эсийн машины зохион бүтээгч татан ирж, савнаасаа устөрөгчийг дахин хоёр шинэ хоолой руу шилжүүлж, таны дугуй руу шургуулсан нь итгэмээргүй юм.
Түүнд литр тутамдаа 63p төлж, та дугуй тус бүрийн хий 0,59 гр өчүүхэн тул өмнөхөөсөө ч илүү хурдалж, дөрөөнөөс холдоорой.
Агаартай харьцуулахад таны дугуй одоо дугуйнд нь устөрөгч агуулснаар бараг 16г хөнгөн болсон - дөрвөн хигээсийн үнээр унах болно.
Хурдан бууж байна
Хэкни CC-ийн гишүүн тантай нэгдэж, дугуйг нь гацуулахгүйн тулд өргөн зай тавьж, хажууд нь мордлоо.
Энэ бол Лондонгийн их сургуулийн коллежийн химийн профессор Андреа Селла юм. Тэр таны хурдны нэмэлт эргэлтийг анзаарсан тул та байгалийн хий ялгаруулж эхэлдэг.
‘Таны олж мэдэх бэрхшээлүүдийн нэг бол гели болон устөрөгчийн хэсгүүд нь агаарын молекулуудаас хамаагүй жижиг тул тэдгээрийг агуулсан материалын дундуур эргэлдэж чаддаг явдал юм.
'Тэд илүү хурдан хөдөлдөг тул үүнийг хурдан хийх боломжтой - иймээс гелиээр дүүрсэн бөмбөлгүүд хурдан унтардаг гэж проф. хэлэв.
Тухайн үед хажуугийн салхи таныг шуудуу руу хийсгэж, та бараг таамаглаж байгаагаар шилний хэсэг, гялалзсан тамхины иш дээгүүр давхих болно.
Урд дугуй зайлшгүй цоорох нь устөрөгчийг ялгаруулж, орчлон дээрх хамгийн хөнгөн бөгөөд элбэг байдаг элементийн гайхалтай шатамхай чанарыг мэдэж байгаа тул та Хинденбургийн хэмжээнээс айдаг.
Селла зүгээр л мөрөө хавчлаа. "Устөрөгч хурдан тархдаг тул галд автаж, шатах магадлал багатай" гэж тэр хэлэв. ‘Ингэхийн тулд танд битүүмжилсэн дугуйн амбаар дотор устөрөгчөөр дүүрсэн пелотон дугуй хэрэгтэй бөгөөд нэг дор цоорно.’
Түүний эелдэгээр өгсөн шинэ хоолойд агаар оруулахын тулд түүний насосыг зээлж авахдаа тэрээр хэрэв та санаа зовж байгаа бол гели нь устөрөгчөөс хоёр дахин хүнд ч гэсэн бүрэн идэвхгүй тул ашиглах хэрэгтэй гэж хэлэв.
Чамайг аль хэдийн гелий хэрэглэж үзсэн гэдгээ тайлбарлахын өмнө тэрээр Үндэсний физикийн лабораторийн ерөнхий судлаач, доктор Майкл де Подеста руу утасдаж, гелийн өөр нэг сул талыг онцолжээ.
"Энэ нь шахагдах чадвар багатай тул илүү хэцүү жолоодох болно" гэж тэр хэлэв. ‘Устөрөгч илүү зөөлөн.’ Урд дугуйнд агаар дахин орсонд та баяртай байна, учир нь энэ нь барзгар замын гадаргууд илүү сайн хариу үйлдэл үзүүлдэг.
Та маш их мэдлэгтэй болохоороо дулаахан кафед саатан шарсан талх дээр таваг шошны дэргэд суугаад Үндэсний физикийн лабораторийн шинжлэх ухааны гавьяат зүтгэлтэн Гордон Эдвардстай хамт ширээгээ хуваалцаж байна.
Хөнгөн хий эсвэл нимгэн дугуйгаар хэмнэж буй аливаа жинг дугуй эсвэл дугуйчнаас хоёр дахин үр дүнтэй гэж тэр тэмдэглэв.
“Энэ нь уруудалтыг хурдасгаж, чөлөөтэй эргэхийг илүү хурдан болгодог” гэж тэр хэлэв.
Ичмээр нь таны гэдэс шуугиж байгаа нь дугуйн доторх хийн хөдөлгөөний талаар асуухад хүргэдэг. "Чамайг хөдөлж эхлэхэд энэ нь эргэхгүй, харин дугуйны үрэлт нь түүнийг хурдан ижил хурд руу чирнэ" гэж Эдвардс хэлэв.
'Агаар нь гели, устөрөгчөөс илүү наалдамхай тул хамгийн их хугацаа шаардагдах байх, гэхдээ тэдгээрийн аль нэгнийх нь тэнцвэрт байдалд хүрэх хугацаа хэдхэн секундын дарааллаар явагдана гэж би бодож байна."
Өөр нэг дугуйчин хажуу тийш тонгойж, яриаг нь тасалсандаа уучлалт гуйж, "Таныг урагшлах үед дугуйн доторх хий нь урд талынхаас илүү дугуйны арын хэсэгт илүү их даралт үзүүлэх болно." Таныг удаашруулахад байдал эсрэгээрээ болно ' гэж тэр хэлэв.
Түүний өмсгөл дээрх лого нь түүнийг Айдахогийн үндэсний лабораторийн цөмийн шинжлэх ухаан, технологийн захирал, доктор Ричард Мартино гэж бичсэн байгаа тул та маргах хэрэггүй.
Кафены эзэн Эдвардс, Мартинёо хоёроос цагаан халаадтай хамгаалалтын шил, аэро малгай, лайкра өмссөн та тэднийг зовоож байна уу гэж асуухад уучлалт гуйгаад яв. Буурцаг хүчин төгөлдөр болж, та салхийг эвддэг.
Өөр нэг хурдан тооцоолол нь хэрвээ та гурван долоо хоног, хоёр өдрийн турш гацаж чадвал дугуйгаа гелиээр дүүргэхтэй тэнцэх жинг дунджаар хэмнэнэ. Сонголт, тийм үү?
