Måler lyden af ​​en sæbeboble, der springer

Et team af forskere fra Sorbonne Université og universitetet i Lille har målt de lyde, der opstår, når en sæbeboble springer. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Fysisk gennemgangsbreve , gruppen beskriver handlingen, som den udspiller sig, og lydene, der udsendes, når almindelige sæbebobler popper.

Da videnskabsmænd søger at forstå de processer, der er involveret i store begivenheder, såsom vulkanudbrud, de henvender sig ofte til mindre begivenheder, der har lignende egenskaber, men er meget nemmere at studere. I dette tilfælde, forskerne søgte bedre at forstå mekanikken bag bobler, der springer, og måder, hvorpå virkningen kan måles.

For at få et bedre perspektiv på boblepopping, forskerne skabte et miljø, hvor bobler kunne skabes og poppes efter behov. De filmede derefter handlingen ved hjælp af højhastighedskameraer og optog de lyde, der blev udsendt ved hjælp af følsomme mikrofoner.

Ved at se boblerne poppe i slowmotion, forskerne kunne se, at udbruddet begyndte med det indledende brud. Da bruddet fortsatte, filmen, der udgjorde boblernes vægge, begyndte at trække sig tilbage langs grænsen, hvor væggene engang eksisterede. Som de gjorde det, filmen blev tykkere, da den absorberede mere af det materiale, der havde udgjort boblevæggene. Og da væggene trak sig tilbage, luft inde i boblen blev skubbet ud. Dette skyldtes, at luften inde i en boble holdes under et lille tryk på grund af de kapillarkræfter, der opstår fra overfladespænding. Til sidst, væggene gav alle efter, og væsken faldt tilbage i den sæbeopløsning, der blev brugt til at lave boblerne med.

Forskerne fandt også ud af, at når der blev skabt et hul i boblen, kræfterne, der holdt det sammen, kom i ubalance, hvilket resulterer i, at kanten omkring hullet trækker sig tilbage og får hullet til at udvide sig. Slutresultatet var en kraft på luften lige uden for boblen med styrke varierende afhængigt af størrelsen af ​​hullet, mens det voksede. Også, ved at lytte til optagelserne, forskerne fandt ud af, at de var i stand til at se to forskellige lyde:væggene, der trækker sig tilbage, og luften, der strømmede ud af boblen. Derefter, ved at bruge de lyde, de havde optaget, de udviklede en model, der kunne bruges til at forudsige tykkelsen af ​​boblevæggene, hvor bruddet var blevet lokaliseret på boblen og flere andre egenskaber ved den oprindelige boble.

© 2020 Science X Network