Физици от френския Университет в Рен са разработили модел, който описва процеса на надуване на сапунени мехури.
Параметрите, които влияят върху размера на получените мехурчета са скоростта и диаметъра на напречното сечение на въздушния поток и понякога - размерът на рамката.
Изследването е публикувано в списание Physical Review Letters.
Изследователите пресъздали в лабораторни условия увеличен модел на детска играчка за сапунени мехурчета. Различният състав на сапунения разтвор позволява създаването на различни по размер мехури, както скоростта на въздушния поток, издухван през различни диаметри на дюзата, разказва Рhysics. Поради голямата площ на филма, водата от горната част постоянно се стича надолу, а физиците поддържали постоянна дебелина като събирали водата в долната част на рамката и с помощта на помпа я вдигали обратно към върха. Ако е необходимо да се увеличи диаметъра на напречното сечение на въздушния поток, учените просто отдалечавали дюзата от филма и разширяващият се под форма на конус поток, достигайки филма има вече има много по-голям диаметър.
Резултатите от многобройните експерименти показали, че основният параметър, засягащ отделянето на балончетата е скоростта на въздушния поток. Учените са открили, че има праг, след който става възможно отделянето на балончета. При достигане на струята до филма, той става полусфера, а за големи стойности процесът на отделяне става автоматичен.
Обемът на мехурчетата зависи на първо място, не от скоростта на въздушния поток, а от размера на напречното сечение на струята. Колкото е по-голям, толкова е по-голяма сапунената сфера. Освен това за всеки диаметър има съответстваща му гранична скорост на потока - колкото е по-голям диаметърът на потока на повърхността на филма, толкова е по-ниска скоростта, необходима за отделянето на мехура.
Оказало се, че дори сложните турбулентни потоци практически нямат ефект върху получения балон, а диаметърът му зависи само от размера на потока, достигащ филма, а турбуленцията влияе само косвено.
Интересно е, че процесът на образуване на сапунени мехури досега не е проучван в детайли. Въпреки привидната си простота това изследване има потенциални практически приложения. Разбирането на факторите, които влияят върху образуването на мехурчетата е важно в области като производството на стъкло, създаването на контролирана пяна в строителството и хранително-вкусовата промишленост. Дори в космологичната теория на мехурчетата на "истинския" вакуум.
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари