Ammiriamo tutti le bolle, in particolare le bolle di sapone: la loro forma perfettamente rotonda e la superficie iridescente con colori diversi. Il loro colore e la forza che li modella. " I ragazzi hanno definito le bolle di sapone un magnifico oggetto sperimentale e hanno sottolineato che le forze che formano la bolla sono presenti in tutti i liquidi.
Queste forze sono onnipresenti. La preparazione del tè non può farne a meno, senza di loro non puoi chiudere l'attuale rubinetto in cucina, sono ricordati quando ti immergi nell'acqua. In generale, ogni liquido ha questo potere.
Cosa rende le gocce d'acqua unite?
Immagina di riempire un pallone con acqua. Più acqua ci versi dentro, più il guscio di gomma della palla si allunga. Alla fine, smetterà di allungare e scoppiare. Ora immagina una goccia d'acqua. L'acqua si raccoglie sulla punta della pipetta sotto forma di una goccia crescente. Una goccia sta diventando sempre più grande. Infine, raggiunge una certa dimensione critica e si stacca dalla punta della pipetta.
I ragazzi si sono posti la domanda: "Perché l'acqua viene generalmente raccolta sulla punta della pipetta sotto forma di una goccia?" L'impressione è che l'acqua scorra in una piccola borsa elastica, come un pallone. Questa sacca fuoriesce dalla pipetta quando è piena d'acqua. Non c'è naturalmente nessuna borsa elastica intorno alla goccia. Ma qualcosa deve contenere il calo nella sua forma classica. Ci deve essere una specie di guscio invisibile, una specie di qualcosa.
Tensione superficiale
Questo qualcosa - una proprietà dell'acqua e di qualsiasi altro liquido - è chiamato tensione superficiale. Prendi l'acqua. Le molecole d'acqua sotto la sua superficie sono interconnesse da potenti forze di interazione intermolecolare. Le molecole situate nello strato superficiale sperimentano una forza attrattiva solo dalle molecole sottostanti e vicine. Cioè, le molecole di acqua superficiale sono attratte verso l'interno e verso l'esterno. È questa interazione di forze che crea l'effetto di un film, o tensione superficiale, sulla superficie dell'acqua.
Pertanto, la tensione superficiale può essere considerata come una sorta di "guscio" di acqua. Questo guscio fa appendere una goccia alla fine di un rubinetto. Quando la goccia diventa troppo grande, il guscio non si alza e si rompe. I ragazzi hanno sottolineato che liquidi diversi hanno gusci di resistenza diversi. L'alcol ha una tensione superficiale inferiore, quindi forma goccioline più piccole dell'acqua. Ma il mercurio che corre attorno al pavimento in piccole palline quando il termometro si rompe ha una tensione superficiale di sei volte quella dell'acqua.
Cosa impedisce lo scoppio della bolla di sapone?
La tensione superficiale impedisce lo scoppio della bolla di sapone. Quando si abbassa il telaio in una soluzione di sapone e quindi lo si estrae da lì, si vede un sottile film arcobaleno che copre il lume del telaio. Soffia sul telaio. Una bolla sporgerà da essa. Il film di sapone è allungato come un guscio elastico. Soffia ancora un po '. Il film di sapone si chiuderà intorno all'aria e la bolla di sapone andrà in un viaggio indipendente, traboccante di tutti i colori dell'arcobaleno.
Il guscio della bolla di sapone ha proprietà elastiche, quindi l'aria all'interno della bolla è sotto pressione, come l'aria all'interno della camera di un pallone da calcio. Il valore all'interno della pressione della bolla dipende dalla curvatura della parete della bolla. Maggiore è la curvatura e minore è la bolla, maggiore è la pressione. Boyz ha dimostrato sperimentalmente che l'aria che esplode da una bolla di sapone scoppiata potrebbe estinguere la fiamma di una candela.
Ma allora perché la bolla è rotonda?
La risposta sta nel fatto che le forze di tensione superficiale tendono a dare alla bolla di sapone la forma più compatta. La forma più compatta in natura è una palla (e non un cubo, per esempio). Con una forma sferica, l'aria all'interno della bolla preme uniformemente su tutte le parti della sua parete interna (almeno fino allo scoppio della bolla).
Tuttavia, gli stessi Ragazzi hanno notato che applicando una forza esterna, si può creare una bolla di forma non sferica. Se si estende una pellicola di sapone tra due anelli e la si tira in una fessura, si forma una bolla cilindrica di sapone. Maggiore è la dimensione di tale bolla cilindrica, minore è la sua forza. Alla fine, nel mezzo di una tale bolla, appare una costrizione, ed è divisa in due bolle rotonde ordinarie.