Все для дітей


Я. Перельман
"Цікава фізика". Книга 1.
Глава 5. Властивості рідин і газів

МИЛЬНІ БУЛЬБАШКИ

Чи вмієте ви видувати мильні бульбашки? Це не так просто, як здається. І мені здавалося, що тут ніякої вправності не потрібно, поки я не переконався, що вміння видувати великі і красиві бульбашки - свого роду мистецтво, яке потребує вправи. Але варто займатися таким порожнім справою, як видування мильних бульбашок?

В гуртожитку вони користуються худий славою; принаймні в розмові ми згадуємо про них для не надто втішних уподоблений. Зовсім інакше дивиться на них фізик. "Видуйте мильна бульбашка, - писав великий англійський учений Кельвін, - і дивіться на нього: ви можете займатися все життя його вивченням, не перестаючи витягати з нього уроки фізики".

Дійсно, чарівні переливи фарб на поверхні найтонших мильних плівок дають фізику можливість виміряти довжину світлових хвиль, а дослідження натягу цих ніжних плівок допомагає вивчати закони дії сил між частками, - тих сил зчеплення, при відсутності яких у світі не існувало б нічого, крім найтоншого пилу.

Ті деякі досліди, які описані нижче, не переслідують настільки серйозних завдань. Це просто цікава розвага, яке лише познайомить нас з мистецтвом видування мильних бульбашок. Англійський фізик Ч. Бойс у книзі "Мильні бульбашки" докладно описав довгий ряд різноманітних дослідів з ними. Цікавляться ми відсилаємо до цій чудовій книзі, тут же опишемо лише найпростіші досліди.

Їх можна проводити з розчином простого господарського мила [Туалетні сорти для цієї мети менш придатні], але для бажаючих ми вкажемо на чисто оливкова або мигдальне мило, яке найбільш придатне для отримання великих і красивих мильних бульбашок. Шматок такого мила розводять обережно в чистій холодній воді, поки не вийде досить густий розчин. Все краще користуватися чистою дощовою або сніговою водою, а за відсутності їх - кип'яченою і охолодженою водою. Щоб бульбашки трималися довго, Плато радить додавати до мильному розчину 1/3 гліцерину (за обсягом). З поверхні розчину видаляють ложкою піну і бульбашки, а потім занурюють у нього тонку глиняну трубку, кінець якої зсередини і ззовні вымазан попередньо милом. Досягають хороших результатів і за допомогою соломинок, довжиною сантиметрів десять, хрестоподібно розщеплених на кінці.

Видувають міхур так: зануривши трубку в розчин, тримаючи трубку прямовисно, так, щоб кінці її утворилася плівка рідини, обережно дмуть в неї. Так як міхур наповнюється при цьому теплим повітрям наших легенів, який легше навколишнього кімнатного повітря, то видутих міхур негайно ж піднімається вгору.

Якщо вдасться відразу видути міхур сантиметрів діаметром 10, то розчин придатний; у іншому випадку додають в рідину ще мила до тих пір, поки можна буде видувати бульбашки зазначеного розміру. Але цього випробування мало. Видув міхур, вмочають палець у мильний розчин і намагаються міхур проткнути; якщо він не лопне, то можна приступити до дослідів; якщо ж міхур не витримає - треба додати ще трохи мила.

Проводити досліди потрібно повільно, обережно, спокійно. Освітлення повинно бути по можливості яскраве, інакше бульбашки не покажуть своїх райдужних переливів.

Ось кілька цікавих дослідів з бульбашками.

Мильний міхур навколо квітки. В тарілку або піднос наливають мильного розчину настільки, щоб дно тарілки було покрито шаром в 2 - 3 мм; у середину кладуть квітку або вазочку і накривають скляною лійкою. Потім, повільно піднімаючи воронку, дмуть в її вузьку трубочку, - утворюється мильна бульбашка; коли ж цей міхур досягне достатніх розмірів, нахиляють воронку, як показано на рис. 66, вивільняючи з-під неї міхур. Тоді квітка виявиться лежачим під прозорим ковпаком напівкруглим з мильної плівки, переливающей всіма кольорами веселки.


Досвід з мильними бульбашками: міхур на квітці; міхур навколо вази.

Замість квітки можна взяти статуетку, увінчавши її голову мильною бульбашкою. Для цього необхідно попередньо капнути на голову статуетки трохи розчину, а потім, коли великий міхур вже вийдуть, проткнути його і видути всередині нього маленький.

Кілька бульбашок одне в одному. З воронки, спожитої для описаного досвіду, видувають, як і в тому випадку, великий мильний міхур. Потім зовсім занурюють соломинку у мильний розчин так, щоб тільки кінчик її, який доведеться взяти в рот, залишився сухим, і просовують її обережно через стінку першого міхура до центру; поволі витягаючи потім соломинку назад, не доводячи її, однак до краю, видувають другий міхур, укладений в першому, в ньому - третій, четвертий і т. д.


Досвід з мильними бульбашками: ряд бульбашок один одного; міхур на статуетці всередині іншого міхура.

Циліндр з мильної плівки виходить між двома дротяними кільцями. Для цього на нижнє кільце спускають звичайний кулястий міхур, потім зверху до міхура прикладають змочений друге кільце і, піднімаючи його вгору, розтягують міхур, поки він не стане циліндричним. Цікаво, що якщо ви піднімете верхнє кільце на висоту більшу, ніж довжина окружності кільця, то циліндр в одній половині звузиться, в іншій - розшириться і потім розпадеться на два міхура.


Як отримати мильну фігуру у формі циліндра.

Плівка мильного міхура весь час перебуває в напруженні тисне на укладений в ній повітря; направивши воронку до полум'я свічки, ви можете переконатися, що сила найтонших плівок не так вже незначна; полум'я помітно відхилиться убік.


Повітря витісняється стінками мильного міхура.

Цікаво спостерігати за ним, коли він з теплого приміщення потрапляє в холодну: він мабуть зменшується в об'ємі і, навпаки, роздувається, потрапляючи з холодної кімнати в теплу. Причина полягає, звичайно, в стиску і розширення повітря, укладеного всередині міхура. Якщо, наприклад, на морозі до - 15°С об'єм міхура 1000 куб. см і він з морозу потрапив до приміщення, де температура +15°С, то він повинен збільшитися в обсязі приблизно на 1000 * 30 * 1/273 = близько 110 куб. см.

Слід зазначити ще, що звичайні уявлення про недовговічність мильних бульбашок не цілком правильні: при належному зверненні вдається зберегти мильна бульбашка протягом цілих декад. Англійський фізик Дьюар (прославився своїми роботами по зрідження повітря) зберігав мильні бульбашки в особливих пляшках, добре захищених від пилу, висихання і струсу повітря; при таких умовах йому вдалося зберегти деякі бульбашки місяць і більше. Лоренсу в Америці вдавалося роками зберігати мильні бульбашки під скляним ковпаком.

Цікава фізика Я. Перельмана

 






Система Orphus

ПІДТРИМАЙТЕ САЙТ!

Вам сподобався наш сайт, і ви хотіли б підтримати його? Це дуже просто: розкажіть про нас друзям!
ДЕТАЛЬНІШЕ

  © 2014 Все для дітей