![](http://nationalgreenhighway.org/img/kipm-2020/2105/image_hwc8E5UhhPOU7.jpg)
Όλοι θαυμάζουμε τις φυσαλίδες, ειδικά τις φυσαλίδες σαπουνιού - το τέλεια στρογγυλό σχήμα τους και την ιριδίζουσα επιφάνεια με διαφορετικά χρώματα. Το χρώμα τους και η δύναμη που τους διαμορφώνουν. " Τα αγόρια χαρακτήρισαν τις φυσαλίδες σαπουνιού ένα υπέροχο πειραματικό αντικείμενο και επεσήμαναν ότι οι δυνάμεις που διαμορφώνουν τη φούσκα υπάρχουν σε όλα τα υγρά.
Αυτές οι δυνάμεις είναι πανταχού παρούσες. Η παρασκευή τσαγιού δεν μπορεί να γίνει χωρίς αυτά, χωρίς αυτά δεν μπορείτε να κλείσετε την τρέχουσα βρύση στην κουζίνα, θυμόμαστε όταν βουτάτε στο νερό. Γενικά, κάθε υγρό έχει αυτή τη δύναμη.
Τι κάνει τις σταγόνες νερού να ενώνονται;
Φανταστείτε να γεμίζετε ένα μπαλόνι με νερό. Όσο περισσότερο νερό ρίχνετε σε αυτό, τόσο περισσότερο τεντώνεται το ελαστικό κέλυφος της μπάλας. Στο τέλος, θα σταματήσει να τεντώνεται και να σκάει. Τώρα φανταστείτε μια σταγόνα νερό. Το νερό συλλέγεται στην άκρη της πιπέτας με τη μορφή μιας σταγόνας. Μια σταγόνα γίνεται όλο και μεγαλύτερη. Τέλος, φτάνει σε ένα συγκεκριμένο κρίσιμο μέγεθος και βγαίνει από την άκρη της πιπέτας.
![](http://nationalgreenhighway.org/img/kipm-2020/2105/image_l6novnapDe7MIOwxm69SD.jpg)
Τα αγόρια έθεσαν στον εαυτό του την ερώτηση: «Γιατί το νερό συλλέγεται γενικά στην άκρη μιας πιπέτας με τη μορφή σταγόνας;» Η εντύπωση είναι ότι το νερό ρέει σε μια μικρή ελαστική σακούλα, σαν μπαλόνι. Αυτή η σακούλα βγαίνει από την πιπέτα όταν είναι γεμάτη νερό. Δεν υπάρχει φυσικά ελαστική τσάντα γύρω από την σταγόνα. Αλλά κάτι πρέπει να κρατήσει την πτώση στην κλασική του μορφή. Πρέπει να υπάρχει κάποιο είδος αόρατου κελύφους, κάτι.
Επιφανειακή τάση
Αυτό κάτι - μια ιδιότητα του νερού και οποιουδήποτε άλλου υγρού - ονομάζεται επιφανειακή τάση. Πάρτε νερό. Τα μόρια του νερού κάτω από την επιφάνειά του συνδέονται μεταξύ τους με ισχυρές δυνάμεις διαμοριακής αλληλεπίδρασης. Τα μόρια που βρίσκονται στο επιφανειακό στρώμα παρουσιάζουν ελκυστική δύναμη μόνο από τα υποκείμενα και γειτονικά μόρια. Δηλαδή, τα μόρια επιφανειακών υδάτων προσελκύονται προς τα μέσα και προς τα έξω. Αυτή η αλληλεπίδραση δυνάμεων δημιουργεί ένα εφέ φιλμ, ή επιφανειακή τάση, στην επιφάνεια του νερού.
![](http://nationalgreenhighway.org/img/kipm-2020/2105/image_g1Araa3ENdZ.jpg)
Έτσι, η επιφανειακή τάση μπορεί να θεωρηθεί ως ένα είδος «κελύφους» νερού. Αυτό το κέλυφος προκαλεί πτώση σταγόνας στο τέλος μιας βρύσης. Όταν η σταγόνα γίνει πολύ μεγάλη, το κέλυφος δεν σηκώνεται και σπάει. Τα αγόρια τόνισαν ότι διαφορετικά υγρά έχουν διαφορετικά κελύφη αντοχής. Το αλκοόλ έχει χαμηλότερη επιφανειακή τάση, οπότε σχηματίζει μικρότερα σταγονίδια από το νερό. Αλλά ο υδράργυρος που τρέχει γύρω από το πάτωμα σε μικρές μπάλες όταν το θερμόμετρο σπάει έχει επιφανειακή τάση έξι φορές μεγαλύτερη από αυτή του νερού.
Τι αποτρέπει την έκρηξη της φυσαλίδας σαπουνιού;
![](http://nationalgreenhighway.org/img/kipm-2020/2105/image_4oi1Figd3pBzL6zylTZ.jpg)
Η επιφανειακή τάση αποτρέπει την έκρηξη της φυσαλίδας σαπουνιού. Όταν χαμηλώνετε το πλαίσιο σε διάλυμα σαπουνιού και μετά το βγάζετε από εκεί, βλέπετε μια λεπτή μεμβράνη ουράνιου τόξου που καλύπτει τον αυλό του πλαισίου. Χτύπημα στο πλαίσιο. Μια φυσαλίδα θα προεξέχει από αυτό. Το φιλμ σαπουνιού τεντώνεται σαν ελαστικό κέλυφος. Φυσίστε λίγο περισσότερο. Η μεμβράνη σαπουνιού θα κλείσει γύρω από τον αέρα και η φυσαλίδα σαπουνιού θα κάνει ένα ανεξάρτητο ταξίδι, λαμπερά με όλα τα χρώματα του ουράνιου τόξου.
Το κέλυφος της φυσαλίδας σαπουνιού έχει ελαστικές ιδιότητες, έτσι ο αέρας στο εσωτερικό της φυσαλίδας βρίσκεται υπό πίεση, όπως ο αέρας μέσα στο θάλαμο μιας μπάλας ποδοσφαίρου. Η τιμή εντός της πίεσης φυσαλίδων εξαρτάται από την καμπυλότητα του τοιχώματος φυσαλίδων. Όσο μεγαλύτερη είναι η καμπυλότητα και όσο μικρότερη είναι η φυσαλίδα, τόσο μεγαλύτερη είναι η πίεση. Ο Boyz απέδειξε πειραματικά ότι ο αέρας που εκρήγνυται από μια φουσκωμένη σαπουνόφουσκα θα μπορούσε να σβήσει τη φλόγα ενός κεριού.
Αλλά γιατί η φούσκα είναι ακόμα στρογγυλή;
![](http://nationalgreenhighway.org/img/kipm-2020/2105/image_6tr4yl8AD38HWhQxoxa2.jpg)
Η απάντηση έγκειται στο γεγονός ότι οι δυνάμεις επιφανειακής τάσης τείνουν να δίνουν στη φυσαλίδα σαπουνιού το πιο συμπαγές σχήμα. Η πιο συμπαγής μορφή στη φύση είναι μια μπάλα (όχι ένας κύβος, για παράδειγμα). Με σφαιρικό σχήμα, ο αέρας μέσα στη φυσαλίδα πιέζει ομοιόμορφα σε όλα τα μέρη του εσωτερικού του τοίχου (τουλάχιστον έως ότου εκραγεί η φυσαλίδα).
Ωστόσο, τα ίδια αγόρια σημείωσαν ότι με την εφαρμογή εξωτερικής δύναμης, μπορεί να δημιουργηθεί μια φούσκα μη σφαιρικού σχήματος. Εάν τεντώσετε μια μεμβράνη σαπουνιού ανάμεσα σε δύο δακτυλίους και τραβήξετε σε ένα κενό, σχηματίζεται μια κυλινδρική φυσαλίδα σαπουνιού. Όσο μεγαλύτερο είναι το μέγεθος μιας τέτοιας κυλινδρικής φυσαλίδας, τόσο μικρότερη είναι η αντοχή της. Στο τέλος, στη μέση μιας τέτοιας φυσαλίδας, εμφανίζεται μια συστολή και χωρίζεται σε δύο συνηθισμένες στρογγυλές φυσαλίδες.