VIDEOPOKUSY


TLAK V BUBLINĚ

 

Pomůcky:
dvojramenná skleněná trubice s trojcestným kohoutem, nádobka se saponátovým roztokem, pryžová hadička

 

Demonstrátor postupně smočí rozšířené strany trubic v saponátovém roztoku a přes pryžovou hadičku připojenou ke kohoutu vyfoukne dvě bubliny o různých poloměrech. Poté otočením kohoutu propojí obě bubliny. Bublina o menším poloměru se zmenšuje!!!

 

Závěr pokusu je možná trochu neočekávaný, protože jsme zvyklí, že při propojení se stavy spíše vyrovnávají – např. výšky hladin dvou propojených nádob, …    Tak je tomu ovšem i v tomto případě. I zde dochází k vyrovnávání a to k vyrovnávání tlaků.


V jaké bublině je na počátku větší tlak?

 




To je způsobené tzv. kapilárním tlakem, což je přídavný tlak, který vzniká u kapalin se zakřiveným povrchem. Kapilární tlak kulové mydlinové bubliny je větší u bubliny s menším poloměrem. Kapilární tlak je nepřímo úměrný poloměru bubliny.

U tenké kulové bubliny se dvěma povrchy (např. mydlinová bublina) o poloměru R je kapilární tlak dán vztahem , kde je povrchové napětí kapaliny.

 

 

Poznámka:

Podobný pokus je možné demonstrovat s balónky. Větší tlak je potřeba na začátku nafukování než při dofukování na větší velikost (je těžší balónek nafouknout ze začátku, než dofouknout, aby byl větší – viz pokus Balónek pod vývěvou). Vysvětlení pokusu s balónky je však složitější, protože se uplatňují i mechanické vlastnosti gumy. Při použití balónků místo mydlinových bublin musíme dbát na to, aby balónky byly stejné – stejná kvalita gumy, stejně dlouho používané.