Những thí nghiệm đơn giản với màng xà phòng và bong bóng

11

Những thí nghiệm đơn giản với màng xà phòng và bong bóng

Các thí nghiệm không yêu cầu bất kỳ thiết bị phức tạp nào, vì vậy chúng có thể được thực hiện ngay cả ở nhà.

Điều kiện cần để thí nghiệm thành công là sự chuẩn bị kỹ càng bằng dụng cụ thủy tinh và chuẩn bị dung dịch xà phòng tốt. Tốt nhất là chuẩn bị dung dịch dầu gội pha loãng trong nước có thêm một lượng nhỏ glycerin nguyên chất và amoniac mạnh.

Là một ống hẹp để thổi bong bóng xà phòng, bạn có thể sử dụng ống nhựa rỗng từ bút bi có đầu kim loại có thể tháo rời. Tốt hơn là bạn nên thổi những bong bóng nhỏ và đảm bảo rằng không có giọt dung dịch nào ở phía dưới. Nếu bạn cần bong bóng ở đầu ống, bạn có thể dễ dàng thực hiện việc này bằng cách di chuyển nhanh tay theo chiều dọc lên trên.

Sau khi bạn đã chuẩn bị mọi thứ cần thiết và sẵn sàng thổi bong bóng xà phòng, hãy tiến hành các thí nghiệm cụ thể.

1. Thả bong bóng xà phòng ra, xé nó ra khỏi đầu ống và ngay lập tức bắt đầu di chuyển nhanh về phía sau - đầu tiên là thẳng, sau đó lệch sang phải, sau đó sang trái. Bong bóng sẽ theo bạn mọi lúc!

Hành vi này của bong bóng là do khi một người di chuyển mạnh, một vùng áp suất không khí thấp sẽ được tạo ra giữa người đó và bong bóng - đây là nơi bong bóng xà phòng lao tới.

2. Lấy một ống thủy tinh rộng (đường kính ít nhất 2 cm). Tạo một hình tròn bằng giấy bạc có đường kính lớn hơn đường kính của ống một chút. Sau khi làm ẩm giấy bạc bằng nước xà phòng, gắn nó vào đầu ống; Hạ đầu kia của ống vào một bình sâu có chứa nước. Chẳng mấy chốc, bạn sẽ thấy “van” làm bằng giấy bạc hơi mở ra - đây là “hoạt động” do bong bóng xà phòng hình thành ở cuối ống, phồng lên dưới tác động của không khí lăn trong ống. Ống được ngâm trong nước càng sâu thì góc “van” mở ra càng lớn. Đối với một số lần lặn sâu, góc này bằng 90° (Hình 1).

3. Cẩn thận hạ bong bóng xà phòng xuống một bề mặt phẳng ẩm ướt (ví dụ: nước, giấy hoặc thủy tinh) - do bị ướt, phần dưới của bong bóng sẽ lan ra trên bề mặt và bong bóng sẽ có hình bán cầu.

Bây giờ lấy một màng xà phòng phẳng trên vòng dây và đặt một bong bóng xà phòng lên đó, đường kính của nó xấp xỉ bằng đường kính của vòng. Bạn sẽ thấy rằng cả bong bóng và màng phẳng đều đã thay đổi hình dạng - thu được một đường hai mặt lồi, cả hai nửa đều đối xứng với mặt phẳng của vòng dây dẫn.

4. Lấy gọng kính không có kính và nhúng vào dung dịch xà phòng - gọng sẽ khít lại bằng hai

12

phim phẳng. Nếu bạn đeo kính như vậy, thì các vật thể xung quanh sẽ hiển thị ở dạng tự nhiên: tầm nhìn sẽ không tăng, giảm hoặc giảm.

Thay đổi trải nghiệm. Siết chặt khung lại bằng phim và đặt chúng trên mặt phẳng nằm ngang, hạ bong bóng xà phòng xuống từng khung (như trong thí nghiệm trước). Bạn sẽ nhận được kính có thấu kính xà phòng hai mặt lồi. Nhưng đây là điều đáng ngạc nhiên: qua những chiếc kính đặc biệt như vậy, các vật thể xung quanh trong không gian không có bất kỳ thay đổi nào, như trường hợp của các tấm phim phẳng. Tại sao?

Thực tế là thấu kính xà phòng về cơ bản là thấu kính không khí, vì có không khí giữa các màng xà phòng hình cầu mỏng nhất. Các tia sáng đi qua thấu kính như vậy thực tế không bị khúc xạ.

5. Có thể lấy một màng xà phòng phẳng trong ống nghiệm, không phải ở đầu tự do mà ở bên trong ống nghiệm không? Hãy thử điều này. Chúng tôi cung cấp cho bạn hai cách.

a) Đổ đầy nước vào một phần ống nghiệm. Lấy một dải giấy và sau khi làm ẩm nó bằng dung dịch xà phòng, chuyền nó dọc theo đầu ống nghiệm - đầu ống nghiệm sẽ được phủ một lớp màng. Để làm cho màng vừa khít bên trong ống nghiệm, hãy nghiêng ống nghiệm và bắn một ít nước qua màng. Nước bay lên cao bao nhiêu thì màng sẽ chìm xuống bấy nhiêu.

Hình 2.

6. Đổ một ít nước vào ống nghiệm và đun sôi bằng nến hoặc đèn cồn. Di chuyển lò sưởi, che lỗ bằng màng xà phòng. Sau một thời gian, bạn sẽ thấy màng phim sẽ dần rơi vào bên trong ống nghiệm.

Điều này được giải thích là do hơi nước ngưng tụ khi nguội, chân không được tạo ra dưới màng, nơi màng lao tới. Để đẩy nhanh quá trình hạ thấp, có thể làm nguội ống nghiệm bằng nước đang chảy.

6. Thổi bong bóng xà phòng vào đầu ống hẹp. Dùng nhựa dẻo gắn đầu tự do của ống vào chân của shativa hoặc vào một thanh ngang nào đó nằm ở độ cao khoảng 20 cm so với mặt bàn. Sử dụng ống tiêm y tế (hoặc ống hẹp khác), bạn có thể bơm không khí vào hoặc ra khỏi bàng quang. Sẽ có biến dạng về hình dạng của bong bóng?

Tất nhiên là không - điều này tuân theo định luật Pascal.

7. Lấy một lọ thủy tinh cao 60 mm và đổ đầy dung dịch xà phòng vào 2/3. Đậy bình bằng nút đậy có cắm hai điện cực làm bằng dây đồng có đường kính 1-2 mm và dài 80 mm vào đó (Hình 2). Đầu dưới của điện cực phải chạm tới đáy nhưng không chạm vào nó. Các đầu phía trên nghiêng một góc 90° và sử dụng dây dẫn để nối các điện cực với pin đèn pin. Các bong bóng khí nhỏ sẽ bắt đầu giải phóng ở cực âm, chúng bốc lên cao và tạo thành bọt trên bề mặt dung dịch. Khí gì chứa trong bong bóng? Bong bóng sẽ xuất hiện nếu bạn đổ rượu, glycerin hoặc dầu hỏa vào lọ cùng với dung dịch xà phòng?

Để trả lời những câu hỏi này, chỉ cần nhớ rằng khi đóng mạch điện, nước sẽ điện phân, do đó hydro thoát ra ở cực âm. Nhưng trong rượu, glycerin và dầu hỏa, bọt khí sẽ không xuất hiện chút nào, vì sản phẩm điện phân hoàn toàn khác.