Какое давление выдерживает пластиковая бутылка 2 литра

Какое давление выдерживает пластиковая бутылка: интересные факты

Большинство людей считают, что пластиковые бутылки являются достаточно непрочными, а некоторые даже боятся того, что они могут взорваться, когда в них находится газированная вода. Ответ на вопрос о том, какое давление выдерживает пластиковая бутылка, содержащийся в статье, заставит многих удивиться.

Пластиковая бутылка

В настоящее время пластик и пластмассы являются самым распространенным материалом, который находит широкое применение в различных сферах деятельности человека. Одной из таких сфер является изготовление пластиковых бутылок для напитков. Индустрия пластиковых бутылок начала активно развиваться с 50-х годов прошлого века. Основными преимуществами бутылок из пластика в сравнении со стеклянными бутылками являются простота их изготовления, возможность придания пластику различных форм, дешевизна производства и удобство при транспортировке.

Бутылки для газированных напитков изготавливают из полиэтилентерефталата (ПЭТ). Однако сразу необходимо отметить, что тара различного объема имеет некоторые вариации в своем химическом составе, а также в толщине ее пластиковых стенок. Использование именно ПЭТ при производстве бутылок для напитков связано с его химической стойкостью против алкоголя и натуральных масел, а также с его физической прочностью при воздействии механических нагрузок, в том числе давления. Также следует знать, что ПЭТ разрушается ацетоном и теряет свои свойства при температурах выше 70 ℃.

Подготовка к эксперименту с давлением в бутылке

Как известно из курса физики, давление представляет собой силу, которая воздействует на поверхность данной площади. Выражают давление в системе СИ в паскалях (Па), но часто на практике используют другие единицы измерения, например, миллиметры ртутного столба или бары. Так, 1 бар = 100 000 Па, то есть давление в 1 бар приблизительно равно давлению в 1 атмосферу (1 атм. = 101 325 Па).

Для выполнения экспериментов на определение, какое давление выдерживает пластиковая бутылка 1,5 литра и других объемов, необходимо иметь некоторые приспособления. В частности, нужен электрический насос, подойдет насос, которым накачивают шины автомобилей. Также нужен манометр — прибор, который измеряет давление. Нужны еще и трубки, через которые насос будет вкачивать воздух в пластиковую бутылку.

Подготовка к эксперименту также включает установку бутылки правильным образом: ее кладут на бок, а отверстие просверливают по центру крышки (пробки). В это отверстие помещается соответствующая трубка. Для закрепления трубки можно использовать разные вязкие вещества, в том числе и клей. Как только насос, манометр и бутылка собраны в единую конструкцию, можно начинать проводить эксперимент.

Использование воды и воздуха

Как вода, так и воздух являются текучими субстанциями и создают давление во всех направлениях одинаково, поэтому они могут использоваться для экспериментов по изучению сопротивляемости пластиковой бутылки давлению внутри нее. Однако необходимо знать некоторые особенности использования воды и воздуха.

Вопрос использования воды или воздуха упирается в две главные проблемы: сложность техники исполнения и безопасность. Так, чтобы проводить эксперименты с водой, необходимо более сложное оборудование (прочные шланги, регулятор подачи воды в бутылку), для проведения же экспериментов с воздухом достаточно иметь только насос. С другой стороны, воздушные эксперименты являются менее безопасными, чем водяные. Причиной всему тот факт, что когда взрывается бутылка, то воздух вырывается из нее с огромной силой и может увлечь за собой осколки пластика, которые, в свою очередь, могут нанести вред близко находящимся людям. С водой такого не происходит, она не разбрызгивается во все стороны при разрушении бутылки ПЭТ.

Поэтому чаще всего при испытании пластиковых бутылок давлением используют воздух, но предварительно бутылку заполняют на 60-80 % водой.

Камера колеса, мяч и пластиковая бутылка

Рассматривая вопрос, какое давление выдерживает пластиковая бутылка, в первую очередь следует обратиться к результатам сравнительных экспериментов. Одним из популярных сравнительных экспериментов на давление является использование камеры автомобиля, мяча и пластиковой бутылки.

Если накачивать воздухом указанные предметы, то оказывается, что сначала лопнет камера авто, затем — мяч, и только в последнюю очередь разрушится бутылка ПЭТ. Почему так происходит, объяснить нетрудно. Камера авто и мяч изготовлены из резины, и хотя она имеет разный состав, но основа является одной и той же. Именно поэтому мяч и камера выдерживают примерно одинаковое давление, только толщина резины в мяче больше, чем в камере авто.

Материал, из которого изготовлена бутылка, является не таким эластичным, как резина, но и не таким хрупким, как многие твердые тела, например, стекло. Эти физические свойства придают ему необходимый запас прочности и сопротивляемости при воздействии больших давлений.

Проведение эксперимента с пластиковыми бутылками

После подготовки к эксперименту и перед тем, как его начать, необходимо принять соответствующие меры безопасности. Заключаются они в том, что нужно отойти на некоторое расстояние от места проведения эксперимента, при этом следует позаботиться о том, чтобы был доступ к показаниям манометра с целью фиксации значений в момент взрыва бутылки.

Во время проведения эксперимента можно видеть, что до 4/5 от максимального давления, которое может выдержать бутылка, она практически не деформируется. Значительные деформации ПЭТ наблюдаются только в последние 10 % для давления перед взрывом.

Полученные результаты

В результате анализа ряда экспериментов с бутылками ПЭТ разного объема и разных фирм было выяснено, что все полученные результаты находятся в пределах от 7 до 14 атмосфер. При этом однозначно ответить на вопрос, какое давление выдерживает пластиковая бутылка 2 литра или 1,5 литра нельзя, ввиду вышеназванных причин, то есть некоторые бутылки в 2 литра оказывались намного крепче, чем 1,5 литра. Если говорить о среднем значении, то можно сказать, что пластиковые бутылки объемом до 2 литров выдерживают 10 атмосфер. Для примера напомним, что рабочее давление в шинах авто составляет 2 атмосферы, а шины грузовых автомобилей качают до 7 атмосфер.

Если говорить о бутылках ПЭТ большего объема, например, 5 литров, то можно сказать, что они выдерживают гораздо меньшее давление, чем тары на 1,5 и 2 литра. Какое давление выдерживает пластиковая бутылка 5 литров? Около 3-5 атмосфер. Меньшие значения связаны с большим диаметром тары.

Источник

Привет из СССР!

Тема раздела Другие в категории Cамолёты — Общий; Сообщение от Bazillio ТОВАРИЩИ. обыкновенная пластиковая бутылка выдерживает НЕ БОЛЕЕ 3.2 атм (в среднем)* после следует ушеразрушающий взрыв и летят .

Опции темы

ТОВАРИЩИ. обыкновенная пластиковая бутылка выдерживает НЕ БОЛЕЕ 3.2 атм (в среднем)* после следует ушеразрушающий взрыв и летят искареженные куски пластика которые обладают высокой проникаюшей способностью и прочие приятные последствия поэтому 5 атм это врядли возможно, а если и возможно то очень опасно

мне больше нравится идея с СО2

обычная двухлитровая бутылка ПЭТ, у меня выдерживает 10 атмосфер,
и даже более того, накачав в нее эти 10 атмосфер я хотел получить ушераздирающий взрыв — стрелял по ней из воздушки.
и представьте себе, у меня пульки рикошетили. оставляя белые следы на бутылке.

вы попробуйте накачать а особенно полутора литровую или литровую.
уверен — 8 атмосфер будет держать железно!

маленький расчет:
диаметр бутылки скажем 10 см, давление — 10 атмосфер.
разрывающая сила действующая на кольцо шириной сантиметр — 120 кг.
на каждую сторону по 60 кг(представим что за кольцо такое груз подвешен.
толщина стенки 0,2 — 0,3мм ширина 10мм. итого разрывающая сила 50кг на 3 кв.мм означают напряжения в районе 16 кг на кв.мм

как по вашему — выдержит миллиметровая леска 16 кг? а ведь полиэтилен терафталат = материал не слабее капрона.

Гы-гы-гы

Малейшая царапинка на бутылке вызовет «ушеразрушающий взрыв», не верите — попробуйте сделать модельным ножом неглубокую царапину на вашей бутылке и снова накачайте ваши 8 атмосфер

Уши рекомендую заранее зажать подушками и защитить лицо

Моделька то должна однако быть не только дешевой но и безопасной

обмотать бутылку стеклом или углем на эпоксидке — получится композитный сосуд, если сделать аккуратно должен выдержать гораздо больше
8 атм.

Какое-то время назад на этом форуме обсуждалась пневмо-гироракета из пластиковой бутылки. Треть воды, остольное воздух под давлением. Какие-то ребята взались за это дело основательно. Они установили рекорд высоты, по моему, 300 метров. Бутылка была в кевларово угольном кожухе.

Зарядку можно сделать. Вот такую в свое время склепал. Заряжай хоть весь день!
Ее, в свою очередь, я заполнял через самодельный переходничок от углекислотного огнетушителя.
Для лучшей заправки баллон замораживал.

Давление в бытовых СО2 баллончиках — 85 атм. Долго искал данные, но нашел, теперь помню.
Объем баллончика — 10 куб. см (большого, для сифонов). В маленьких, зеленых, не помню — то ли 3, то ли 5.

Бутылку 2 л накачивал лично до 2.5 атм (мерял манометром) дальше было стремно.

На отдыхе накачивали автомобильным насосом и стреляли из пневматики — взрывалась как граната%))

Довольно долго всерьез размышлял над постройкой двухцилиндрового движка из двух таких как в топике.
Остановила проблема точного изготовления кардана таких размеров.

Основная проблема моторчика, помнится, была в том, что срывалась резьба в пластиковом картере — она там с очень мелкими шагом и высотой профиля.

Отдали мне с кружка этот китайский двиг,весь из пластика,если нужно могу фотки слить.У меня тоже както мысль была из эпоксидки сделать картер поршень рубашку и тд,после второй попытки плюнул на всё это. А дп-03 и вправду хороший двиг,только у меня улетела заглушка из картера(та что сзади)незнаю чем заменить,часто при падениях слетает шатун. А так дп-03 я поставил на модель свободнолетающей электричке(после тго как аккум у него сдох младший брат отдал..)

а я в бутылку заливаю 1/3 воды, и потом закачикаю туда обычным насосом воздух, потом резко выдераешь насос, (ну у меня правда маленькая самодельная площадка сделана) и бутыла летит метров на 50 вверх

Ну и я свои 5 копеек вставлю. Моторчики эти были 2 видов, также как и щаправка к ним. Моторчики — с черным и красным картером. Отличие было в коленвалу. У черного посадка винта 6-гранник и гайка, у красного — планшайба, отверстие в валу. Воздушный винт фиксировался винтиком ( кажется М2).

Зарядки были чисто пластмассовые ( шли в комплектах с «черными» движками) — у которых иногда выстреливало шарик клапана и она отправлялась в помойку и с металлическим клапаном ( развинчивался, терялся шарик и опять на помойку ???? )

Думаю найду у себя пару заправок, 2-3 движка, возможно с зипом. Кто настальгировать хочет. Сразу скажу, отдам бесплатно, доставкой заморачиваться не буду! Возможно и слегка покоцаный самоль отдам, если передумаю из него миниэлектричку делать.

По поводу гидроракеты: у нас по ТНТ идет передачка «Разрушители мифов» наверняка многим попадалась на глаза. Так вот, видел там как-то один сюжетец. Эти ребята сделали такую вот ракету из бутылищи для воды, которую используют в офисных кулерах (литров на 50 вроде. ). Прилепили ей с боков 3 стабилизатора из тонкого пластика и на 1/3 заправили водой. Еще у них была довольно оригинальная стартовая площадка — фанерный прямоугольник с особым зажимом по центру. Он одновременно был заправочным штуцером и держал всю ракету вертикально. Накачивали ее через шланг длинной метров 5 ручным насосом. В какой то момент зажим не выдерживал и срывался из-за нарастающего внутреннего давления и вся эта огромная колбасня с диким ревом улетала вверх. Не сказать, что она ставила рекорды высоты типа 300 м, но вот впечатление своим полетом производило огромное

Кратко, кое какие важные замечания:

СО2 в баллоне находиться в состоянии фазового равновесия — между дижкой и газообразной фазой. давление газообразной зависит только от температуры газа и составляет примерно 70-75 атм при 30 цельсиях, около 55-60 при 20 и около 35 при 5 (зависимость оч. резкая). Чтобы получить 85 атмосфер — это надо греть баллон где-нибудь под 40 градусов или выше (точно — хз). Сами СО2 системы опрессовывают (проверяют) при 150 атмосферах, а огнетушители даже при 225 — но это скорее потому, что баллоны у них какие-то стандартные для газовой промышленности, где стандартное рабочее давление газа 150 атм (и проверочное в 1.5 раза выше).

Про водяные ракеты: рекорд высоты полета для водных ракет около 650 метров, установила американская водяная ракета X-12 (в поиске набираем «X-12 water rocket»). Но это в условиях ограничений — воздух должен сжиматься непосредственно перед запуском из атмосферы, в конструкции не должно быть промышленного изготовления баллонов и их частей и т.д. — требования по правилам какой-то там организации. Для водных ракет без ограничений (титановые-дюралевые баллоны, давления под 200 атм.) рекорд высоты полета значительно выше, наверное около пары км.

Источник