создайте профиль
Мозголомы: учёные выяснили, как лучше всего надувать мыльные пузыри
Скорость воздуха, а не толщина мыльной плёнки играет решающую роль
Французские учёные вывели формулу, зная которую можно надувать большие мыльные пузыри. Так, результаты лабораторных экспериментов указывают на то, что секрет получения больших шаров из мыльного раствора заключается в скорости, с которой двигается струя воздуха во время надувания, а не в том, насколько толстые стенки пузыря, как многие думают.
«В детстве мы все надували мыльные пузыри, - говорит один из авторов исследования Лорен Курбен (Laurent Courbin), сотрудник факультета физики Университета Ренн I (Universitе de Rennes I). – Нам было интересно разобраться в физических процессах, которые стоят за этим незамысловатым детским развлечением».
Для начала Курбен и его коллеги «перелопатили» научные архивы в поисках материалов по предыдущим исследованиям, в которых мог бы описываться интересующий их газодинамический процесс. Однако не удалось найти ничего подобного, так что они решили самостоятельно разобраться в механике формирования мыльных пузырей.
Для этого команда энтузиастов от науки соорудила незамысловатый агрегат: помпа качает воздух и через трубку нагнетает его на мыльную плёнку. В своём эксперименте они использовали как обычный атмосферный воздух, так и другие газы: более тяжелый гексафторид серы и более лёгкий - гелий.
Оказалось, что быстрый поток воздуха надувает пузыри нужного объема, а медленная струя газа только прорывает мыльную плёнку. Эксперимент помог энтузиастам вывести несколько математических уравнений, с помощью которых можно сделать все необходимые расчёты, чтобы успешно надувать большой мыльный пузырь.
Кроме того, такие факторы, как плотность газа, толщина плёнки, а также то, как далеко расположена воздуховодная трубка от мембраны, состоящей из мыльного раствора определяют, сможет ли образоваться пузырь или нет.
«Исследование является наглядной демонстрацией того, что прикладная физика - это актуально, а также позволяет лучше понять некоторые её принципы, которые стоят за обычным, казалось бы, развлечением, - говорит Говард Стоун (Howard Stone) специалист в области гидромеханики из Принстонского университета (Princeton University). – На примере детской забавы, французским учёным удалось лучше узнать механизм возникновения, протекания и прекращения некоторых физических явлений».
Теперь, когда науке стали известны основные факторы, влияющие на формирование мыльных пузырей, инженеры намерены испробовать в этом процессе различные виды газов и жидкостей.
Данные, полученные в результате исследований на эту тематику, вероятно, будут полезны для инженеров, которые занимаются разработкой технологий производства строительных материалов.
