Vi beundrer alle boblene, spesielt såpebobler - deres perfekt runde form og iriserende overflate med forskjellige farger. Deres farge og styrken som former dem. ” Gutter kalte såpebobler et fantastisk eksperimentelt objekt og påpekte at kreftene som former boblen er til stede i alle væsker.
Disse kreftene er allestedsnærværende. Tebrygging kan ikke klare seg uten dem, uten dem kan du ikke lukke den nåværende kranen på kjøkkenet, de huskes når du dykker ned i vannet. Generelt har hver væske denne kraften.
Hva får dråper vann til å komme sammen?
Se for deg å fylle en ballong med vann. Jo mer vann du heller i det, jo mer strekker kulens gummi skall. Til slutt vil det slutte å strekke seg og sprekke. Tenk deg en dråpe vann. Vann samler seg på spissen av pipetten i form av en voksende dråpe. En dråpe blir større og større. Til slutt når den en viss kritisk størrelse og kommer av spissen av pipetten.
Gutter stilte seg spørsmålet: "Hvorfor blir vann generelt samlet på tuppen av pipetten i form av en dråpe?" Inntrykket er at vannet renner inn i en liten elastisk pose, som en ballong. Denne vesken kommer av pipetten når den er full av vann. Det er naturlig nok ingen elastisk veske rundt dråpen. Men noe må holde slippet i sin klassiske form. Det må være et slags usynlig skall, en slags noe.
Overflatespenning
Dette noe - en egenskap med vann og annen væske - kalles overflatespenning. Ta vann. Vannmolekyler under overflaten henger sammen av kraftige krefter av intermolekylær interaksjon. Molekyler som ligger i overflatesjiktet opplever en attraktiv kraft bare fra de underliggende og nærliggende molekyler. Det vil si at overflatevannsmolekyler tiltrekkes innover og utover. Det er dette samspillet av krefter som skaper effekten av en film, eller overflatespenning, på overflaten av vannet.
Dermed kan overflatespenning betraktes som et slags "skall" med vann. Dette skallet får en dråpe til å henge på slutten av en kran. Når dråpen blir for stor, står ikke skallet opp og går i stykker. Gutter understreket at forskjellige væsker har forskjellig styrke-skall. Alkohol har lavere overflatespenning, så det danner mindre dråper enn vann. Men kvikksølvet som løper rundt i gulvet i små kuler når termometeret går i stykker, har en overflatespenning på seks ganger vann.
Hva forhindrer såpeboblen i å sprekke?
Overflatespenningen forhindrer såpeboblen i å sprekke. Når du senker rammen til en såpeløsning, og deretter tar den ut derfra, ser du en tynn regnbuefilm som dekker rammen. Blås på rammen. En boble vil stikke ut av den. Såpefilmen er strukket som et elastisk skall. Blås litt mer. Såpefilmen vil lukke seg rundt luften, og såpeboblen vil gå på en selvstendig reise, skimrende av alle regnbuens farger.
Skallet på såpeboblen har elastiske egenskaper, så luften inne i boblen er under trykk, som luften inne i kammeret til en fotballkule. Verdien inne i bobletrykket avhenger av bobleveggenes krumning. Jo større krumning og mindre boble, jo større er trykket. Boyz beviste eksperimentelt at luft som sprengte fra en sprengende såpeboble kunne slukke en lysflamme.
Men hvorfor er boblen rundt?
Svaret ligger i at overflatespenningskreftene har en tendens til å gi såpeboblen den mest kompakte formen. Den mest kompakte formen i naturen er en ball (og ikke en kube, for eksempel). Med en sfærisk form presser luften inne i boblen jevnt på alle deler av den indre veggen (i det minste til boblen sprenger).
Imidlertid bemerket de samme guttene at ved bruk av ekstern kraft kan det gjøres en boble av ikke-sfærisk form. Hvis du strekker en såpefilm mellom to ringer og drar den til et gap, dannes en sylindrisk såpeboble. Jo større størrelse på en slik sylindrisk boble, jo mindre er styrken. Til slutt dukker det opp en innsnevring midt i en slik boble, og den er delt inn i to vanlige runde bobler.