Зібрання цікавих та корисних знань.

bubbles water 300x225 Почему пузыри круглые?

Круглі міхури

Всі ми захоплюємося бульбашками, особливо мильними — їх ідеально круглою формою і переливається різними барвами поверхнею. Англійський фізик Бойз був так заінтригований мильними бульбашками, що написав 200-сторінкову книгу: «Мильні бульбашки. Їх колір і сили, надають їм форму ». Бойз назвав мильні бульбашки чудовим експериментальним об'єктом і вказав, що сили, які надають форму міхуру, присутні у всіх рідинах.

Ці сили всюдисущі. Без них не обходиться заварка чаю, без них не можна закрити поточний кран на кухні, про них пам'ятають, пірнаючи у воду. Загалом, всяка рідина володіє цією силою.

Уявіть собі, що ви наповнюєте водою повітряну кульку. Чим більше води ви в нього наливаєте, тим сильніше розтягується гумова оболонка кульки. Зрештою, вона перестане розтягуватися і лопне. Тепер уявіть собі краплю води. Вода збирається на кінчику піпетки у вигляді зростаючої краплі. Крапля стає все більше і більше. Нарешті вона досягає певного критичного розміру і відривається від кінчика піпетки. Бойз задав собі питання: «А чому вода взагалі збирається на кінчику піпетки у вигляді краплі?» Враження таке, що вода стікає в маленький еластичний мішечок, на зразок повітряної кульки. Цей мішечок відривається від піпетки тоді, коли переповнюється водою. Навколо краплі, природно, немає ніякого еластичного мішечка. Але що — то ж повинно утримувати краплю в її класичній формі. Повинна бути якась — то невидима оболонка, яке — то щось.

Це щось — властивість води і будь-який інший рідини — називається поверхневим натягом. Візьмемо воду. Молекули води під її поверхнею пов'язані між собою потужними силами міжмолекулярної взаємодії. Розташовані в поверхневому шарі молекули зазнають силу тяжіння тільки з боку нижележащих і сусідніх молекул. Тобто поверхневі молекули води притягуються всередину і в сторони. Саме така взаємодія сил створює на поверхні води ефект плівки, або поверхневий натяг.

Таким чином, поверхневий натяг можна розглядати як своєрідну «оболонку» води. Ця оболонка змушує висіти краплю на кінці водопровідного крана. Коли ж крапля стає занадто великий, оболонка не витримує і рветься. Бойз підкреслював, що у різних рідин оболонки мають різну міцність. Спирт має менше поверхневий натяг, тому утворює більш дрібні краплі, ніж вода. А ось ртуть, яка бігає по підлозі дрібними кульками, коли розбивається термометр, має поверхневий натяг в шість разів більше, ніж у води.

Поверхневий натяг рідкої ртуті в шість разів більше, ніж у води.

Сила поверхневого натягу не дає лопнути мильній бульбашці. Коли ви опускаєте рамку в мильний розчин, а потім виймаєте її звідти, то бачите тонку райдужну плівку, яка закриває просвіт рамки. Подуйте на рамку. З неї почне випинатися міхур. Мильна плівка розтягується на зразок еластичної оболонки. Подуйте ще. Мильна плівка зімкнеться навколо повітря, і мильна бульбашка відправиться в самостійне подорож, переливаючись всіма кольорами веселки. Оболонка мильного міхура має еластичні властивості, тому повітря всередині міхура знаходиться під тиском, як повітря всередині камери футбольного м'яча. Величина Унутрипузирна тиску залежить від кривизни стінки міхура. Чим більше кривизна і чим менше міхур, тим більше тиск. Бойз експериментально довів, що повітря, що вирвався з лопнув бульбашки, може загасити полум'я свічки.

Але чому ж все — таки міхур круглий?

Відповідь полягає в тому, що сили поверхневого натягу прагнуть надати мильній бульбашці максимально компактну форму. Найкомпактніша форма в природі — це куля (а не куб, наприклад). При кулястої формі повітря всередині міхура рівномірно тисне на всі ділянки його внутрішньої стінки (принаймні, до тих пір, поки міхур не лопне).

Однак той же Бойз зауважив, що, доклавши зовнішнє зусилля, можна зробити міхур несферіческой форми. Якщо розтягнути мильну плівку між двома кільцями і потягнути на розрив, то утворюється мильна бульбашка циліндричної форми. Чим більше розмір такого циліндричного міхура, тим менше його міцність. Зрештою, в середині такого міхура з'являється перетяжка, і він ділиться на два звичайних круглих міхура.

Цікаві записи

Поставте свою оцінку.
Погано.Незадовільно.Задовільно.Добре.Відмінно. (Оцінок немає)
Loading ... Loading ...

Напишіть відгук

Ваша пошт@ не публікуватиметься. Обов’язкові поля позначені *


Можна використовувати XHTML теґи та атрибути: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

Вгамуйте свою спрагу до знань - віртуальна енциклопедія, важливі та цікаві факти.

Копіювання заборонено.