![](http://nationalgreenhighway.org/img/kipm-2020/2105/image_hwc8E5UhhPOU7.jpg)
Wszyscy podziwiamy bąbelki, zwłaszcza bańki mydlane - ich idealnie okrągły kształt i opalizująca powierzchnia w różnych kolorach. Ich kolor i siła, która je kształtuje. ” Chłopcy nazwali bańki mydlane wspaniałym eksperymentalnym przedmiotem i wskazali, że siły kształtujące bańkę obecne są we wszystkich cieczach.
Siły te są wszechobecne. Bez nich parzenie herbaty nie jest kompletne, bez nich nie można zamknąć aktualnego kranu w kuchni, są one pamiętane podczas nurkowania w wodzie. Ogólnie każda ciecz ma tę moc.
Co sprawia, że krople wody łączą się?
Wyobraź sobie napełnianie balonu wodą. Im więcej wody wlejesz do niej, tym bardziej rozciągnie się gumowa skorupa kuli. W końcu przestanie się rozciągać i pęknie. Teraz wyobraź sobie kroplę wody. Woda zbiera się na końcu pipety w postaci rosnącej kropli. Kropla staje się coraz większa. Wreszcie osiąga pewien krytyczny rozmiar i schodzi z końcówki pipety.
![](http://nationalgreenhighway.org/img/kipm-2020/2105/image_l6novnapDe7MIOwxm69SD.jpg)
Chłopcy zadali sobie pytanie: „Dlaczego woda na ogół zbiera się na końcu pipety w postaci kropli?” Wrażenie jest takie, że woda przepływa do małej elastycznej torby, jak balon. Ta torebka wychodzi z pipety, gdy jest pełna wody. Naturalnie nie ma elastycznej torby wokół kropli. Ale coś musi utrzymać kroplę w klasycznej formie. Musi być jakaś niewidzialna skorupa, coś w tym rodzaju.
Napięcie powierzchniowe
To coś - właściwość wody i każdego innego płynu - nazywa się napięciem powierzchniowym. Weź wodę. Cząsteczki wody pod jej powierzchnią są połączone potężnymi siłami interakcji międzycząsteczkowych. Cząsteczki znajdujące się w warstwie powierzchniowej działają siłą przyciągającą tylko od leżących poniżej i sąsiednich cząsteczek. Oznacza to, że cząsteczki wody powierzchniowej są przyciągane do wewnątrz i na zewnątrz. To właśnie oddziaływanie sił tworzy efekt filmu lub napięcia powierzchniowego na powierzchni wody.
![](http://nationalgreenhighway.org/img/kipm-2020/2105/image_g1Araa3ENdZ.jpg)
Zatem napięcie powierzchniowe można uznać za rodzaj „skorupy” wody. Ta skorupa powoduje, że kropla zwisa na końcu kranu. Kiedy kropla staje się zbyt duża, skorupa nie wstaje i pęka. Chłopcy podkreślili, że różne płyny mają różne powłoki wytrzymałościowe. Alkohol ma niższe napięcie powierzchniowe, dlatego tworzy mniejsze kropelki niż woda. Ale rtęć, która biegnie po podłodze w małych kulkach, gdy termometr pęka, ma napięcie powierzchniowe sześciokrotnie wyższe niż napięcie wody.
Co zapobiega pęknięciu baniek mydlanych?
![](http://nationalgreenhighway.org/img/kipm-2020/2105/image_4oi1Figd3pBzL6zylTZ.jpg)
Napięcie powierzchniowe zapobiega pęknięciu baniek mydlanych. Kiedy obniżysz ramkę do roztworu mydła, a następnie wyjmiesz ją stamtąd, zobaczysz cienką tęczową folię pokrywającą światło ramy. Dmuchaj w ramę. Z niego wystaje bańka. Folia mydlana jest rozciągnięta jak elastyczna skorupa. Rozwal trochę więcej. Folia mydlana zamyka się w powietrzu, a bańka mydlana wyrusza w niezależną podróż, mieniąc się wszystkimi kolorami tęczy.
Powłoka bańki mydlanej ma właściwości elastyczne, więc powietrze wewnątrz bańki jest pod ciśnieniem, podobnie jak powietrze w komorze piłki nożnej. Wartość wewnątrz ciśnienia pęcherza zależy od krzywizny ścianki pęcherza. Im większa krzywizna i im mniejszy pęcherzyk, tym większy nacisk. Boyz eksperymentalnie udowodnił, że powietrze tryskające z pękającej bańki mydlanej może ugasić płomień świecy.
Ale dlaczego zatem bańka jest okrągła?
![](http://nationalgreenhighway.org/img/kipm-2020/2105/image_6tr4yl8AD38HWhQxoxa2.jpg)
Odpowiedź polega na tym, że siły napięcia powierzchniowego nadają bańce mydlanej najbardziej zwartą formę. Najbardziej zwartą formą w przyrodzie jest kula (na przykład nie sześcian). Przy kulistym kształcie powietrze wewnątrz bańki równomiernie naciska na wszystkie części jej wewnętrznej ściany (przynajmniej do momentu pęknięcia bańki).
Jednak ci sami Chłopcy zauważyli, że poprzez zastosowanie siły zewnętrznej można wytworzyć bąbel o niesferycznym kształcie. Jeśli rozciągniesz warstwę mydła między dwoma pierścieniami i wyciągniesz ją do szczeliny, powstanie cylindryczna bańka mydlana. Im większy rozmiar takiego cylindrycznego pęcherza, tym mniejsza jest jego wytrzymałość. Na końcu w środku takiego bąbla pojawia się zwężenie, które dzieli się na dwa zwykłe okrągłe bąbelki.