奇妙的肥皂泡
说起吹肥皂泡,大家一定非常熟悉。吹肥皂泡不仅有许多微妙的技巧, 而且还有很多有趣的现象。
左图中就是一个吹肥皂泡的实验。首先关闭开关 C3,打开 C1,C2,在A 端吹出一个大肥皂泡;然后关闭 C2,打开 C1,C3。在 B 端吹出一个小肥皂泡。最后关闭 C1,打开 C2,C3。这时,我们会看到一个有趣的现象:小肥皂泡不断缩小,大肥皂泡越来越大。
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为什么会出现如此有趣的现象呢?原来肥皂泡有一层薄薄液膜,膜的表面具有张力。由于张力作用,使肥皂泡内外压强不等,内外压强差为;
P - P = 4α ,
内 外 R
由此知,
P = 4α + P
内 R 外
α为表面张力系数,R 为肥皂泡的半径。肥皂泡外的压强 P 外就是大气压。因此,A、B 两肥皂泡内部的压强分别为:
A = 4α
内 R A
B = 4α
外 内 RB
= P外。
由于B肥皂泡较小,P B >PA ,因此,当C 、C 打开时,A、B内的
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压强必须达到平衡。这样,空气不断从小泡进入大泡,大肥皂泡越来越大, 小肥皂泡越来越小。这一原理在吹制玻璃器件时要用到。开始吹时,压强要比较大,吹大后要减小压强。