Suflarea cu bule devine control științific

Vizualizați videoclipul

În spatele artei de a sufla bule de săpun se află o știință.

Nu grosimea filmului de săpun, ci viteza rafalei de aer determină dacă vor apărea bule, raportează oamenii de știință din Franța în 19 februarie. Scrisori de revizuire fizică.

„Toți avem bule de săpun suflate”, spune coautorul studiului Laurent Courbin, fizician la Universitatea din Rennes din Franța. „Este frumos să poți explica experimente simple pe care le-am experimentat cu toții în viața noastră.”

Courbin și colegii săi s-au uitat prin secole de studii, dar nu au putut găsi nicio explicație a fizicii din spatele suflarii bulelor. Așadar, echipa a construit un dispozitiv care pompează un strat controlat, uniform de lichid cu bule peste o deschidere de aproximativ 1 metru înălțime, cu lățime reglabilă. Oamenii de știință au condimentat acest văr mare și precis al unei baghete cu bule cu jeturi de aer sub presiune, heliu ușor sau hexafluorură de sulf. Rafalele rapide au împins bule, dar jeturile cu mișcare lentă nu făceau decât să împingă filmul.

Oamenii de știință au venit cu un set de ecuații care prezic această întrerupere a vitezei minime în diferite condiții – de exemplu, atunci când o duză de pompare a gazului este plasată chiar lângă stratul de bule sau când o rafală este mai lată decât filmul în sine (testarea care a necesitat utilizarea baghetelor circulare mai mici cu bule).

Factorii, inclusiv densitatea gazului, lățimea peliculei de săpun și cât de departe era o duză de suflare a gazului de film, au determinat cât de repede trebuie să se deplaseze un jet de gaz pentru a face o bula, a descoperit echipa. La fel a făcut și dimensiunea duzei: cercetătorii au suflat bule de dimensiune crescândă, începând cu tuburi mai mici de un milimetru diametru și mergând până la tuneluri de vânt de până la 20 de centimetri lățime. Pentru majoritatea experimentelor, viteza minimă necesară pentru a sufla o bula a variat de la 10 metri pe secundă la 100 de metri pe secundă.

Povestea continuă după videoclip

Studiul oferă o ilustrare frumoasă a principiilor fizicii, spune Howard Stone, cercetător în mecanica fluidelor la Universitatea Princeton. Cercetătorii au explorat știința interfețelor fizice, „dar au luat motivația de la ceva ce aveți într-un muzeu de știință sau chiar un muzeu pentru copii”, spune el.

Acum că au fost stabilite elementele de bază ale bulelor, studiile viitoare ar putea testa diferite fluide, spune Courbin. Rezultatele ar putea ajuta la informarea altor cercetări, cum ar fi fabricarea de spume, care folosesc bule ca elemente de construcție. Iar bulele au valoare inerentă ca subiecte de studiu. „Sunt utile pentru educație, din motive practice”, spune Courbin, „și și pentru distracție.”