Тайните на сапунени мехури, наука новини, а не само
"Балонът е може би най-вълнуващите и най-изтънчения природния феномен". Марк Твен.
Дължината на голям балон 4.5 метра
Сапун балон - тънък филм на сапунена вода, която образува топка с преливащи повърхност.
Балон филм се състои от тънък слой вода, поставен между два слоя от повърхностно активни молекули, предимно сапун.
Директни измервания беше установено, че повърхностното напрежение на вода се намалява до два и половина пъти добавяне сапун:
7 * 10-2 до 3 х 10-2 J / m2
Теорията за унищожаването на балона
Поради напрежението на висока повърхностна дърпа филма изтъняване място в течно страна на други, по-дебели части. Това отново ще достигнат същата дебелина навсякъде, и риска от разкъсване на филма изчезва.
Защо е сапунен мехур е сфера?
сигма на повърхностното напрежение може да се дефинира като модул на повърхностното напрежение сила, действаща на единица дължина на линията, ограничаваща повърхност σ = FH / 2L.
Състоянието на равновесие на балона
Излишният налягане в балона е два пъти по-голяма от тази на сферичната капка, тъй като филмът има две повърхности: АР = 4σ / R.
Равновесни условия повърхностното напрежение и свръхналягане сила за мехурчета: σ4πR = ΔpπR2.
Напречно сечение на сферичен капчиците
Напрежението сила балон образува сфера, тъй като областта е най-ниската повърхност за даден обем.
От течната повърхност свободната енергия е свързана е = сигма S,
където σ - коефициент на повърхностното напрежение, S - площ на повърхността на течността.
Тъй като свободната енергия на изолирана система има тенденция до минимум, течността (в отсъствието на външни полета) има тенденция да поеме форма с минимална площ повърхност.
Две обединена мехур има минимална площ за даден обем на ставата.
По същество сферична форма се нарушава от въздушни течения и по метода на надуване на пикочния мехур.
"Най-ценното откритие на д-р Юнг, който е предопределен да завинаги обезсмърти името му, той е бил обект вдъхновен, на пръв поглед съвсем незначително. Тези много светли и леки мехурчета от сапун сапунена вода, които едва избягали от тръбата, играчката става най-незабележимо движение на въздуха"
Смущения в тънки слоеве.
Смущения светлина voln- нарича добавяне на две последователни вълни, които причинени наблюдаваното увеличаване или намаляване на получените леки колебания в различни точки в пространството.
Последователни вълни - вълни, които имат една и съща честота и постоянна фазова разлика във времето.
максимални условия: ако разликата път на двете вълни, които вълнуват вибрации в този момент е равна на цяло число дължини на вълните
На Dd = к λ. к = 0,1,2,3, ... - вълните подсилват взаимно,
На Dd - път разлика
минимално условие: ако разликата път на двете вълни, които вълнуват вибрации в този момент е равно на нечетен брой наполовина
На Dd = (2k + 1) показния / 2. К = 0,1,2,3, ...- вълни неутрализират взаимно.
Защо някои мехурчета са дъга цвят, а други - не?
Първо, безцветен филм, като има приблизително еднаква дебелина. Разтворът беше след това постепенно преминава надолу. Поради различната дебелина и удебелени-ниска изискан горната филма се появява с преливащи се цветове оцветяване.
Дебелината на филм балон
За да се намали стената на балона се вижда под формата на тънки линии 40 трябва да се увеличи 000 пъти, като в същото увеличение косата ще има дебелина по-голяма от 2 m.
Над - иглени уши, човешка коса, бацил и ефирна нишка, увеличени 200 пъти. По-долу - бацили и дебелината на филма на сапун, уголемени 40000 пъти. 1 μ = 0,0001 cm.
Свойствата на сапун мехурчета на студено.
Балон бавно охлаждане се subcooled и замръзва при приблизително -7 ° С Филмът не е крехка, което изглежда, че е по-тънка кора от лед. Той открива пластичност. Филм пластичност е следствие от малката си дебелина.
Моля, оценете тази статия