肥皂泡真的那么“脆弱”吗?

作者: yangfz & Lixy

来源: 中科院物理所

发布日期: 2018-04-21 11:43:11

本文通过实验探讨了肥皂泡的“脆弱”性,展示了肥皂泡在表面张力的作用下,能够弹开射入的肥皂水,揭示了物理世界的奇妙现象。

肥皂泡真的那么“脆弱”吗?我们就用水“滋”它一下试试。实验器材:所标杯、肥皂、烧杯、玻璃棒、滴管(或注射器)、铜丝环。首先我们用烧杯接一些热水,然后把肥皂扔进热水中,热水能使肥皂更快溶解,使用玻璃棒搅拌加速溶解。然后我们将铜丝绕成环,和气球与肥皂水那期一样开始制作肥皂泡。我们用滴管吸取一些肥皂水,然后滴在肥皂泡上,我们会发现肥皂水穿过肥皂泡,好像肥皂泡并不存在一样,但是整个过程肥皂泡却没有破。

如果我们让射入的肥皂水倾斜一些,我们会发现肥皂水竟然被肥皂泡弹开了,但并不是每一次都能成功。老司机也有失手的时候,刚开始一切都按照计划进行,肥皂泡即使被喷射地弯了下去,却依然坚持着,然后随着肥皂水的速度越来越大终于没撑住,所以大家重复的时候要有耐心哦,滴管用注射器代替效果会更好哦。实验里肥皂泡看起来不那么“脆弱”的原因是表面张力(或者说肥皂泡很小的韦伯数)。

实验其实可以使用水来做,但由于小编没有注射器,水流太大肥皂泡没办法承受,所以退而求其次选择了肥皂水。当你把水流射向肥皂泡时,由于肥皂泡的表面张力更大,可以将水流弹起,如下图所示。如果实验者很细心,甚至可以做出连续跳跃的效果,如下图。这时也会同时出现大量复杂的湍流现象,而当你入射角度变大时,可能会产生类似折射的现象。如此简单的肥皂泡背后的现象就已经有十足的变化,实在让人感叹物理世界的奇妙。

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