Všichni obdivujeme bubliny, zejména mýdlové bubliny - jejich dokonale kulatý tvar a duhovou plochu různých barev. Jejich barva a síla, která je formuje. “ Chlapci nazývali mýdlové bubliny velkolepým experimentálním objektem a poukázali na to, že síly, které tvarují bublinu, jsou přítomny ve všech tekutinách.
Tyto síly jsou všudypřítomné. Pivovarnictví čaje se bez nich neobejde, bez nich nemůžete zavřít současný kohoutek v kuchyni, pamatují se při potápění do vody. Obecně má každá tekutina tuto sílu.
Proč se kapky vody spojují?
Představte si naplnění balónku vodou. Čím více vody do ní naléváte, tím více se gumová skořepina koule natahuje. Nakonec se přestane protahovat a praskne. Nyní si představte kapku vody. Voda se shromažďuje na špičce pipety ve formě rostoucí kapky. Kapka se zvětšuje a zvětšuje. Nakonec dosáhne určité kritické velikosti a spadne ze špičky pipety.
Boys si položil otázku: „Proč se voda obvykle shromažďuje na špičce pipety ve formě kapky?“ Dojem je, že voda proudí do malého elastického vaku jako balón. Tento vak vyjde z pipety, když je plný vody. Okolo kapky není přirozeně žádný elastický vak. Ale něco musí držet kapku v její klasické podobě. Musí existovat nějaký neviditelný plášť, něco.
Povrchové napětí
Toto něco - vlastnost vody a jakékoli jiné kapaliny - se nazývá povrchové napětí. Vezměte si vodu. Molekuly vody pod povrchem jsou vzájemně propojeny silnými silami intermolekulární interakce. Molekuly umístěné v povrchové vrstvě zažívají přitažlivou sílu pouze z podkladových a sousedních molekul. To znamená, že molekuly povrchové vody jsou přitahovány dovnitř a ven. Právě tato interakce sil vytváří účinek filmu nebo povrchového napětí na povrch vody.
Povrchové napětí lze tedy považovat za druh „skořápky“ vody. Tato skořápka způsobí, že kapka visí na konci faucetu. Když je kapka příliš velká, skořepina se nevstane a zlomí. Chlapci zdůraznili, že různé kapaliny mají různé pevnostní náboje. Alkohol má nižší povrchové napětí, takže tvoří menší kapičky než voda. Ale rtuť, která obíhá po podlaze v malých kuličkách, když se teploměr rozbije, má povrchové napětí šestkrát vyšší než je voda.
Co zabraňuje prasknutí mýdlové bubliny?
Povrchové napětí zabraňuje prasknutí mýdlové bubliny. Když sklopíte rám do mýdlového roztoku a poté ho odtud vyjdete, uvidíte tenkou duhovou fólii, která zakrývá lumen rámečku. Foukněte na rám. Vyčnívá z ní bublina. Mýdlová fólie je protažena jako elastická skořepina. Více rána. Mýdlový film se uzavře kolem vzduchu a mýdlová bublina půjde na nezávislou cestu a třpytí se všemi barvami duhy.
Obal mýdlové bubliny má elastické vlastnosti, takže vzduch uvnitř bubliny je pod tlakem, jako vzduch uvnitř komory fotbalového míče. Hodnota uvnitř tlaku bubliny závisí na zakřivení stěny bubliny. Čím větší je zakřivení a čím menší je bublina, tím větší je tlak. Boyz experimentálně dokázal, že vzduch prasklý z praskající mýdlové bubliny mohl uhasit plamen svíčky.
Ale proč je tedy bublina kulatá?
Odpověď spočívá v tom, že síly povrchového napětí mají tendenci dávat mýdlové bublině nejkompaktnější formu. Nejkompaktnější formou v přírodě je koule (a ne například kostka). S kulovým tvarem vzduch uvnitř bubliny rovnoměrně tlačí na všechny části své vnitřní stěny (alespoň do doby, kdy bublina praskne).
Stejní chlapci však poznamenali, že použitím vnější síly lze vytvořit bublinu nesférického tvaru. Pokud natáhnete mýdlovou fólii mezi dva kroužky a zatáhnete ji do mezery, vytvoří se mýdlová bublina válcového tvaru. Čím větší je velikost takové válcové bubliny, tím menší je její síla. Nakonec se uprostřed takové bubliny objeví zúžení a je rozděleno na dvě obyčejné kulaté bubliny.