Вкладений відеокліп демонструє експеримент, проведений групою викладачів на курсі підготовки вчителів, проведеному в 2010 році в Навчальному центрі Бенідорму. В експериментальній установці використовується повітряна куля, розміщена в подвійно градуйованій кришці. Через один з отворів підключений датчик тиску, а в інший вставляється гнучка пластикова трубка. Трубка закінчується мундштуком, готовим до видування. Запірний кран дозволяє або запобігає циркуляції повітря, укладеного в аеростаті, в обох місцях.
Зліва показано експериментальний графік еволюції тиску всередині аеростата, отриманий в одному з випробувань. Чітко видно три області:
а) Початкове наповнення: відповідає періоду часу, протягом якого аеростат заповнюється повітрям, але ще не розтягнувся.
б) Надута: відповідає проміжку часу між моментом, коли, доклавши помітних зусиль, аеростат починає розтягуватися, і моментом, коли він перестає дмухати.
Щодо балон типу 2, Він був товщі і міцніший, і більший за розміром. Експеримент (кольорова діаграма темно-синій ) показав, що він надає відчутний початковий опір, але як тільки він подоланий, він починає надуватися і негайно тиск починає збільшуватися (за рахунок суми поверхневого натягу), а не зменшуватися. Можливо, це пов’язано з тим, що цей аеростат не надувався «відразу» (він не утворював кулі), оскільки верхня частина гуми, найвіддаленіша від гирла балона, була менш відданою і була поступово розтягуючись (чинило зростаюче напруження і тиск посилювався).
Як тільки ми знаємо, що поверхневий натяг (рівний для надутого аеростата різниці між внутрішнім і зовнішнім тиском) обернено пропорційний радіусу, ми розглянемо інший експеримент, що полягає у витяганні повітря з повітряної кулі та отриманні, як згадане повітря витягується, різниця між внутрішнім і зовнішнім тиском.
Ліворуч - експериментальний графік, який представляє еволюцію обох тисків в одному з тестів. Кожен негативний крок вказує на зменшення тиску, що виникає при витяганні певної кількості повітря з повітряної кулі. Перше, що слід зауважити, це те, що кожне зниження значення внутрішнього тиску супроводжується черговим зниженням зовнішнього тиску. Це відбувається тому, що, витягуючи повітря з аеростата, не тільки зменшується кількість повітряних частинок, укладених у балоні (і, отже, внутрішній тиск зменшується), але й об’єм аеростата зменшується, а об’єм, доступний йому, збільшується на така ж кількість зовнішнього повітря (укладеного між згаданим аеростатом і колбою) Отже, зовнішній тиск також зменшується таким чином, що після кожного вилучення порції повітря отримується новий баланс між внутрішнім тиском на одній стороні і поверхню напруги плюс зовнішній тиск на інший.
Другим помітним результатом є збільшення різниці між тисками, коли ми витягуємо повітря з повітряної кулі. На початку різниця тисків (пам’ятайте, що коли повітряна куля надувається, тиск більший за зовнішній, щоб також компенсувати поверхневий натяг) дуже мала і через масштаб її навіть не видно в графік, прийнятий для цієї осі. Це так, тому що повітряна куля дуже недостатньо надута. Але, коли повітря витягується з повітряної кулі, ця різниця збільшується, підтверджуючи закон Янга і Лапласа, оскільки, коли повітря витягується з повітряної кулі, об’єм повітряної кулі зменшується, а отже, поверхневий натяг зростає.
У цьому досвіді спокуса повірити, що більш надута повітряна куля збирається направити повітря принаймні надутим, дуже сильна, оскільки часто думають, що існує тенденція врівноважувати кількість молекул повітря в обох аеростатах. Однак, як видно з доданого відео, трапляється прямо протилежне. Щоб зрозуміти це, слід врахувати, що те, що має бути збалансовано, коли обидва аеростата стикаються, - це їх внутрішній тиск. Як було показано в попередніх експериментах, внутрішній тиск повітря, укладеного в аеростаті, протидіє зовнішньому атмосферному тиску і поверхневому натягу розтягнутої аеростата. З цієї причини цей внутрішній тиск тим більший, чим менший об’єм (радіус) аеростата. Отже, це найменш надутий аеростат, який направляє повітря до найбільш надутого аеростата, щоб досягти балансу тиску.