肥皂泡表面張力與肥皂泡壓強(qiáng)的關(guān)系
2022-11-26 09:39 作者:幻想成為普朗克的學(xué)生 | 我要投稿
首先來介紹一個(gè)公式(學(xué)過高中熱學(xué)的應(yīng)該都知道,不然不會(huì)來看這個(gè))
F=αL? 其中α為液體表面張力系數(shù),L為交界面長度

如圖所示,由F=αL可得,f1=f2=α*MN
看了這個(gè),標(biāo)題上的東西就好求了
我們假定肥皂泡是均勻的,繞肥皂泡球心任意取一個(gè)小角度2dβ

如圖B,∠HEG=∠HEF=dβ
這一小角度的面積dS=π(Rdβ)^2
張力F=αL
L=2πRdβ

如圖C,由于受到對(duì)稱的力
故壓強(qiáng)P=2Fsin(dβ)/dS
當(dāng)dβ趨近于零時(shí)
sin(dβ)=dβ
帶入后求得P=4α/R
由此我們可以得到一個(gè)肥皂泡的壓強(qiáng)與它的半徑成反比
有什么應(yīng)用呢,我們來看一道中科大招生的題目

由題,我們可以知道穩(wěn)定前,A的半徑較大,故B的壓強(qiáng)較小,變化是B不斷向A充氣,直至B消失。
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