Todos nós admiramos as bolhas, especialmente as bolhas de sabão - sua forma perfeitamente redonda e superfície iridescente com cores diferentes. A cor e a força que os moldam. Os meninos chamavam as bolhas de sabão de um magnífico objeto experimental e apontaram que as forças que moldam a bolha estão presentes em todos os líquidos.

Essas forças são onipresentes. A preparação do chá não pode ficar sem eles, sem eles você não pode fechar a torneira atual na cozinha, eles são lembrados ao mergulhar na água. Em geral, todo líquido tem esse poder.

O que faz as gotas de água se juntarem?

Imagine encher um balão com água. Quanto mais água você derramar, mais a casca de borracha da bola se estende. No final, ele irá parar de esticar e estourar. Agora imagine uma gota de água. A água se acumula na ponta da pipeta na forma de uma gota crescente. Uma queda está ficando cada vez maior. Finalmente, atinge um determinado tamanho crítico e sai da ponta da pipeta.

Os meninos se perguntaram: "Por que a água geralmente é coletada na ponta da pipeta na forma de uma gota?" A impressão é que a água flui para uma pequena bolsa elástica, como um balão. Esta bolsa sai da pipeta quando está cheia de água. Naturalmente, não há bolsa elástica ao redor da gota. Mas algo deve conter a queda em sua forma clássica. Deve haver algum tipo de concha invisível, algum tipo de coisa.

Tensão superficial

Esse algo - uma propriedade da água e de qualquer outro líquido - é chamado de tensão superficial. Pegue água. Moléculas de água abaixo de sua superfície são interconectadas por forças poderosas de interação intermolecular. As moléculas localizadas na camada superficial experimentam uma força atraente apenas das moléculas subjacentes e vizinhas. Ou seja, as moléculas de água da superfície são atraídas para dentro e para os lados. É essa interação de forças que cria um efeito de filme, ou tensão superficial, na superfície da água.

Assim, a tensão superficial pode ser considerada como uma espécie de "concha" de água. Essa concha faz com que uma gota caia no final de uma torneira. Quando a queda se torna muito grande, a concha não se levanta e se quebra. Os meninos enfatizaram que líquidos diferentes têm conchas de força diferentes. O álcool tem uma tensão superficial mais baixa, forma gotas menores que a água. Mas o mercúrio que corre ao redor do chão em pequenas bolas quando o termômetro quebra tem uma tensão superficial seis vezes maior que a da água.

O que impede a explosão da bolha de sabão?

A tensão superficial não permite que a bolha de sabão rebente. Quando você abaixa a moldura em uma solução de sabão e a retira, vê uma fina película de arco-íris que cobre o lúmen da moldura. Sopre no quadro. Uma bolha se projetará dela. O filme de sabão é esticado como uma concha elástica. Sopre um pouco mais. O filme de sabão se fechará no ar e a bolha de sabão seguirá uma jornada independente, brilhando com todas as cores do arco-íris.

A concha da bolha de sabão tem propriedades elásticas, de modo que o ar dentro da bolha está sob pressão, como o ar dentro da câmara de uma bola de futebol. O valor dentro da pressão da bolha depende da curvatura da parede da bolha. Quanto maior a curvatura e menor a bolha, maior a pressão. Boyz provou experimentalmente que o ar que sai de uma bolha de sabão pode extinguir a chama de uma vela.

Mas por que, então, a bolha é redonda?

A resposta está no fato de que as forças de tensão superficial tendem a dar à bolha de sabão a forma mais compacta. A forma mais compacta da natureza é uma bola (e não um cubo, por exemplo). Com uma forma esférica, o ar dentro da bolha pressiona uniformemente todas as partes de sua parede interna (pelo menos até a bolha estourar).

No entanto, os mesmos meninos observaram que, ao aplicar força externa, uma bolha de forma não esférica pode ser feita. Se você esticar um filme de sabão entre dois anéis e puxá-lo para um espaço, uma bolha de sabão cilíndrica se forma. Quanto maior o tamanho de uma bolha cilíndrica, menor a sua força. No final, no meio dessa bolha, uma constrição aparece e é dividida em duas bolhas redondas comuns.