肥皂泡表面张力与肥皂泡压强的关系
2022-11-26 09:39 作者:幻想成为普朗克的学生 | 我要投稿
首先来介绍一个公式(学过高中热学的应该都知道,不然不会来看这个)
F=αL 其中α为液体表面张力系数,L为交界面长度

如图所示,由F=αL可得,f1=f2=α*MN
看了这个,标题上的东西就好求了
我们假定肥皂泡是均匀的,绕肥皂泡球心任意取一个小角度2dβ

如图B,∠HEG=∠HEF=dβ
这一小角度的面积dS=π(Rdβ)^2
张力F=αL
L=2πRdβ

如图C,由于受到对称的力
故压强P=2Fsin(dβ)/dS
当dβ趋近于零时
sin(dβ)=dβ
带入后求得P=4α/R
由此我们可以得到一个肥皂泡的压强与它的半径成反比
有什么应用呢,我们来看一道中科大招生的题目

由题,我们可以知道稳定前,A的半径较大,故B的压强较小,变化是B不断向A充气,直至B消失。
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