Kredit:A. Bussonnière et al., Phys. Rev Lett. (2020)
Ett team av forskare från Sorbonne Université och universitetet i Lille har mätt de ljud som uppstår när en såpbubbla poppar. I deras tidning publicerad i tidningen Fysiska granskningsbrev , gruppen beskriver handlingen när den utspelar sig och ljuden som avges när vanliga såpbubblor poppar upp.
När forskare försöker förstå de processer som är involverade i stora händelser som vulkanutbrott, de vänder sig ofta till mindre evenemang som har liknande egenskaper, men är mycket lättare att studera. I det här fallet, forskarna försökte bättre förstå mekaniken bakom bubblor som poppar och hur verkan kan mätas.
För att få ett bättre perspektiv på bubbelpopping, forskarna skapade en miljö där bubblor kunde skapas och dyka upp på begäran. De filmade sedan handlingen med hjälp av höghastighetskameror och spelade in ljudet som avgavs med hjälp av känsliga mikrofoner.
Genom att se bubblorna som poppar i slow motion, forskarna kunde se att sprängningen började med den första bristningen. När bristningen fortsatte, filmen som utgjorde bubblornas väggar började dra sig tillbaka längs gränsen där väggarna en gång fanns. När de gjorde det, filmen blev tjockare när den absorberade mer av materialet som hade bildat bubbelväggarna. Och när väggarna drogs tillbaka, luft inuti bubblan trycktes ut. Detta berodde på att luften inuti en bubbla hålls under ett litet tryck på grund av de kapillärkrafter som uppstår från ytspänningen. Så småningom, alla väggarna gav vika, och vätskan föll tillbaka i tvållösningen som användes för att göra bubblorna.
Forskarna fann också att när ett hål skapades i bubblan, krafterna som höll ihop den blev obalanserad, vilket resulterar i att kanten som omger hålet dras in och gör att hålet vidgas. Slutresultatet var en kraft på luften precis utanför bubblan med styrka som varierade beroende på storleken på hålet när det växte. Också, genom att lyssna på inspelningarna, forskarna fann att de kunde urskilja två distinkta ljud:väggarna som drogs in och luften som rusade ut ur bubblan. Sedan, genom att använda de ljud de hade spelat in, de utvecklade en modell som kunde användas för att förutsäga tjockleken på bubbelväggarna, där bristningen hade lokaliserats på bubblan och flera andra egenskaper hos den initiala bubblan.
© 2020 Science X Network