肥皂泡總先上升后下降的原因
肥皂泡是非常薄的形成一個(gè)帶虹彩表面的空心形體的肥皂水的膜。肥皂泡的存在時(shí)間通常很短,它們會(huì)因觸碰其它物體或維持于空氣中太久而破裂(地心吸力令肥皂泡上方的膜變薄)。由于它們很脆弱,它們也成為美好但不實(shí)際的東西的隱喻。它們經(jīng)常被用作孩童的玩物,但他們?cè)谒囆g(shù)表演中的使用也表明它們對(duì)于成人也是很有吸引力的。肥皂泡還可能幫助解決空間的復(fù)雜的數(shù)學(xué)問(wèn)題,因?yàn)樗麄兛偸菚?huì)找到點(diǎn)或者邊之間的最小表面。
肥皂泡
肥皂泡總先上升后下降的原因
日常生活中,我們??吹揭恍┬∨笥汛捣试砼荩粋€(gè)個(gè)小肥皂泡從吸管中飛出,在陽(yáng)光的照耀下,發(fā)出美麗的色彩。此時(shí),小朋友們沉浸在歡樂(lè)和幸福之中,我們大人也常希望肥皂泡能飄浮于空中,形成一道美麗的風(fēng)景。但我們常常是看到肥皂泡開始時(shí)上升,隨后便下降,這是為什么呢?
這個(gè)過(guò)程和現(xiàn)象,我們只要留心想一下,就會(huì)發(fā)現(xiàn),它其中包含著豐富的物理知識(shí)。在開始的時(shí)候,肥皂泡里是從嘴里吹出的熱空氣,肥皂膜把它與外界隔開,形成里外兩個(gè)區(qū)域,里面的熱空氣溫度大于外部空氣的溫度。此時(shí),肥皂泡內(nèi)氣體的密度小于外部空氣的密度,根據(jù)阿基米德原理可知,此時(shí)肥皂泡受到的浮力大于它受到的重力,因此它會(huì)上升。這個(gè)過(guò)程就跟熱氣球的原理是一樣的。
隨著上升過(guò)程的開始和時(shí)間的推移,肥皂泡內(nèi)、外氣體發(fā)生熱交換,內(nèi)部氣體溫度下降,因熱脹冷縮,肥皂泡體積逐步減小,它受到的外界空氣的浮力也會(huì)逐步變小,而其受到的重力不變,這樣,當(dāng)重力大于浮力時(shí),肥皂泡就會(huì)下降。