[it.scienza.fisica 06 Apr 2020] JTS ha scritto:
> .....
> Il calcolo (con T = 100 dyn/cm e una bolla di 5 cm di raggio) da'
> delta p = 10 N / m^2
> (WT ha detto 20 micro atmosfere = 2 N / m^2 ... la conclusione che
> faccio alla fine rimane uguale)
> e se prendo 10 µm come spessore della bolla (faccio i conti per un metro
> quadro di bolla fingendo che la pressione esista su tutto il metro
> quadro, va bene perche' devo calcolare l'accelerazione)
> a = F / m = 10 N / (10^-5 m^3 * 10^3 kg/m^3) = 10^3 m/s^2
> molto maggiore dell'accelerazione di gravita'.
> Se ho fatto i calcoli bene :-)
> Il punto IMHO e' che non si deve muovere solo la bolla, ma anche l'aria
> che c'e' a contatto.
Ho cercato di valutare qualitativamente e quantitativamente il fenomeno dello
scoppio di una bolla di sapone, giungendo alle seguenti conclusioni.
Per una bolla di raggio R=2 cm assumendo per l'acqua saponata tau= 25 mN/m
(circa 1/3 del valore dell'acqua pura) si ottiene (con la formula di Laplace)
una differenza tra le pressione interna ed esterna di solo 5 Pa = 0.05 mbar.
Si tratta di un valore irrisorio, che non dovrebbe giocare alcun ruolo nel
fenomeno di distruzione della bolla.
Eguagliando la spinta aerostatica al peso di una bolla di sapone che galleggi
fluttuando nell'aria, si trova facilmente che lo spessore di una bolla avente
raggio R=2 cm deve essere con buona precisione s= 8 micron
Fin qui i nostri dati concordano.
I filmati dello scoppio mostrano chiaramente una calotta sferica la cui altezza
va rapidamente riducendosi lasciando al suo posto una scia di minute goccioline.
Qualitativamente il fenomeno e' comprensibile: la zona sferica terminale della
calotta integra non e' in condizioni di equilibrio (essendo venuta a mancare la
tensione superficiale della calotta gia' distrutta). Quindi tale zona si frantuma
ed i suoi frammenti assumeranno rapidamente forma di minute goccioline sferiche.
Alcuni filmati mostrano elementi di riferimento (oggetti lanciati a mano oppure
lasciati cadere) che consentono di valutare la durata del fenomeno di esplosione
della bolla (sempre avente raggio di 4 cm circa): assai grossomodo t = 0.02 s
La velocita' di riduzione dell'altezza della calotta si aggira attorno ai 2 m/s
Questi dati sperimentali dovrebbero essere giustificabili con il tempo richiesto
alla formazione delle goccioline sferiche nella zona sferica di rottura, ma qui
mi fermo per incapacita' a proseguire nei calcoli... :(
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Elio Proietti
Valgioie (TO)
Received on Tue Apr 07 2020 - 10:29:51 CEST