为什么没有方泡泡?

作者: Frions

来源: 中科院物理所

发布日期: 2019-03-15 15:35:24

本文讨论了为什么泡泡总是接近球形,而不是其他形状,如方形或心形。通过受力分析和能量最低原理,解释了泡泡形成球形的原因。

上一期我们聊的是为什么长时间不洗头搓不出泡泡,这期我们又跟泡泡杠上了,为什么稳定的泡泡都是接近球形的?讲道理为什么不能是方的?为什么不能吹个泡泡都是爱你的形状?

当你吹泡泡的时候,无论用什么泡泡圈,吹出来的泡泡都是近球形的,童鞋们会懊恼为什么:不能吹个泡泡都是爱你的形状呢?

从受力分析而言,当泡泡为不规则形状时,其相邻的两点曲率不一样,则表面张力方向不一样,根据受力分析,水会向合力的方向流动,最后平衡状态为相邻两点受力一致,曲率一致。推广到整体,就是一整个球体形状的形成。此外,从能量角度上来解释。在泡泡形成的过程中,由于液体表面分子之间的受力不均衡,而内部分子受力平衡,表面形成时有相对更高的能量:表面能。

根据能量最低原理,液体会趋向于形成体积一定时表面积最小的形状:球形。

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