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无论你是资深天文学家还是仰望星空的孩子,太空都会让每一个凝视它的人着迷,并激发人们想象那里会发生什么。比如核弹在太空爆炸会怎样?人不穿航空服能活多久?或者-当您在太空中弹出气球时会发生什么?
也许最后一个问题不会引起所有人的注意,但是对于足够喜欢物理(至少喜欢气球爆炸声)的人来说,这篇文章可能会让您感兴趣。那么,当你在这无尽的黑暗中挤压并弹出一个气球时会发生什么?
简单来说:由于缺乏外界气压,气球会不断膨胀,然后自己爆裂!
真空中的气压
这道题有趣的不是你在太空中挤压、爆破一个气球会发生什么,而是你能不能“挤爆”。在地球上,如果你吹气球,气球里面的气压比外面的气压高,就是这个压力稍高的气体支撑着气球。然后随着更多的空气进入这个密闭空间,空气分子彼此碰撞更多次,产生更大的压力并导致气球的外壁膨胀。
在地球上,当你把气球充气到一定程度它就会爆炸,因为乳胶有弹性极限,最终会被里面的空气撑破。那时气球会在你面前爆炸,声音大到足以吵醒你的邻居。
但是,在太空中没有外部气压,当你给气球吹气时,除了气球的橡胶表面外,没有任何东西可以压住气球内部的空气,那些空气分子就会以极快的速度膨胀率,很快就会超过橡胶分子的弹性极限,导致气球爆炸。
其实,一旦你把一个充气的气球从太空舱里拿出来,球里的空气会在不到一秒的时间内膨胀爆炸,空气分子会以或略高于音速的速度运动.当气球爆炸时,分子减速,然后以恒定速度在真空中移动,直到它们撞到另一个分子并减速或改变路线。橡胶气球的碎片也会从爆炸点直接飞出,与橡胶第一次破裂的方向相反。话虽如此,问题不在于你能不能在太空中捏爆气球,而是在物理和气压面前你是否还有机会。
来一场激动人心的爆炸怎么样?
大多数人使用针来弹出气球以发出令人兴奋的声音,无论是在生日派对上唤醒熟睡的孩子,还是在学校舞会上吓唬女朋友。但是,在太空中,当空气分子冲向太空边缘时,你还会听到爆炸声吗?-很不幸的是,不行。在这个实验中没有爆炸。因为声音传播需要媒介,地球上的媒介通常是空气或水,但在太空中两者都没有。
看看地球上的气球,看似无害、稳定,但实际上气球内的空气分子正试图从中逃逸。所以,当你用针戳破气球时,空气分子会以或超过声速向外膨胀!
这种空气以压力波的形式吹过我们的耳朵,所以我们的耳朵将爆炸感知为可怕的爆炸,就像喷气式飞机穿过你头顶的音障一样。在太空中,空气分子还在向外膨胀,但由于是真空环境,没有“音障”可以打破,所以会是一场完全无声的爆炸。
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