วิทยาศาสตร์จากฟองสบู่

"มันเป็นอะไรที่เยี่ยมมากที่สามารถอธิบายการทดลองง่ายๆ นี้ได้ซึ่งพวกเรามีประสบการณ์กับสิ่งเหล่านี้มาตลอดชีวิต" Laurent Courbin นักฟิสิกส์ที่ University of Rennes ในประเทศฝรั่งเศส กล่าว

Courbin และทีมวิจัยของเขาได้ทำการค้นหาการศึกษาเกี่ยวกับฟองสบู่กว่าทศวรรษ แต่พวกเขาไม่สามารถหาคำอธิบายเกี่ยวกับหลักการทางฟิสิกส์ที่อยู่เบื้องหลังการเป่าฟองสบู่ได้เลย ดังนั้นทีมวิจัยของเขาได้ทำการสร้างอุปกรณ์ที่คล้ายคลึงกับไม้เป่าฟองสบู่ ที่สามารถทำการปรับความกว้างได้และควบคุมชั้นของฟองสบู่ได้ด้วย นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการเป่าอุปกรณ์สร้างฟองสบู่ที่สร้างขึ้นด้วยแรงดันสูง แรงดันอากาศที่เร็วจะผลักให้เกิดฟองอากาศขึ้น การเคลื่อนตัวของอากาศที่ช้าจะแค่เข้าขยับที่ฟิล์มของสบู่เท่านั้น

ในการอธิบายสิ่งนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้ใช้วิธีการทางคณิตศาสตร์มาใช้ในการอธิบาย พวกเขาทำการทำนายความเร็วที่น้อยที่สุดภายใต้สภาวะที่แตกต่างกันออกไป สมการทางคณิตศาสตร์ต้องการค้นหาว่าความเร็วนี้ว่าสามารถเปลี่ยนแปลงได้หรือไม่ ยกตัวอย่างเช่น เมื่อหัวปล่อยแก็สนั้นวางถูกที่แล้ว มันมีความแตกต่างกันหรือไม่เมื่อลมที่พัดออกมามีความกว้างมากกว่าตัวฟิล์ม มีหลายๆ สิ่งที่สามารถระบุได้ว่าความเร็วของแก๊สนั้นต้องเป็นเท่าไหร่ที่จะทำให้เกิดฟองสบู่ สิ่งเหล่านี้ประกอบไปด้วยความหนาแน่นของแก๊สที่ใช้ในการเป่า ความกว้างของฟิล์มสบู่ และระยะทางของหัวแก๊สที่ใช้ในการเป่าว่าห่างจากฟิล์มเท่าไหร่ สิ่งสำคัญที่สุดคือ ขนาดของรูปล่อยแก๊ส

นักวิจัยทำการเป่าฟองสบู่พร้อมทั้งเพิ่มขนาดของรูที่ใช้ในการปล่อยแก๊ส พวกเขาเริ่มต้นด้วยท่อขนาดเล็กกว่ามิลลิเมตร (0.04 นิ้ว) จะไปถึงท่อลมที่มีขนาดใหญ่ขึ้นเป็น 20 เซนติเมตร (8 นิ้ว) จากการทดลอง ความเร็วที่น้อยที่สุดที่ใช้ในการเป่าฟองสบู่จะอยู่ในช่วงของความเร็วตั้งแต่ 10 m/s ไปจนถึง 100 m/s

"การศึกษานั้นได้ให้ข้อมูลในเชิงฟิสิกส์ที่เห็นภาพได้อย่างชัดเจน" Howard Stone กล่าว เขาทำการศึกษาเกี่ยวกับศาสตร์ของไหลที่ Princeton University ใน New Jersey ทีมวิจัยของ Courbin ได้แสดงให้เห็นถึงวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับกายภาพของแรงตึงผิว แต่พวกเขานำแรงบันดาลใจมาจากบางสิ่งที่คุณพบได้ในพิพิธภัณฑ์ทางวิทยาศาสตร์ หรือแม้กระทั่งพิพิธภัณฑ์เด็ก

"ในตอนนี้ ได้มีการอธิบายวิทยาศาสตร์จากฟองสบู่ไปแล้ว การศึกษาต่อไปในอนาคตคือการทดสอบความแตกต่างของของไหลว่าจะมีผลเป็นอย่างไร" Courbin กล่าว

ที่มา : vcharkarn.com