¿Por qué todas las burbujas salen como esferas independientemente de la forma de la abertura de la varita?

Answer 1

De acuerdo, una esfera tiene la proporción de área superficial a volumen más pequeña.

Si pones dos burbujas una al lado de la otra, la superficie entre ellas será un círculo, porque tiene la superficie más pequeña posible, ¿verdad? En realidad no lo hace, pero lo abordaré más tarde.

Si tiene tres burbujas, todas se encontrarán en un punto y los ángulos serán de 120 grados entre sí. Esto minimizará la superficie de los espacios entre burbujas.

Si agrega un montón de burbujas, obtendrá un enrejado de burbujas donde los ángulos son demasiado caóticos para describirlos ya que se basan en el tamaño de todas las burbujas. No puedo entenderlo mucho. Básicamente, la superficie es lo importante. La relación de área de superficie a volumen debe minimizarse para obtener la máxima eficiencia.

¿Y qué hay de dos burbujas? Dije que el círculo no es la superficie más pequeña posible ¿verdad? Resulta que si una burbuja es un toro y la otra burbuja es una esfera, el área de superficie entre ellas se minimiza con la esfera dentro del orificio del toro. Esto es más pequeño que si fuera un círculo. El único problema aquí es que nunca he visto una burbuja en forma de toro. Sin embargo, es posible hacer uno, creo.

Answer 2

Puede verlo como un proceso de 2 pasos:
– Se forma una burbuja de forma arbitraria. Esto fija el volumen de aire dentro de la burbuja.
– La burbuja se reorienta para formar una forma que tiene un área mínima, con el volumen fijo . Esto se debe a que existe una fuerza (de tensión superficial) en la burbuja por cada área unitaria de interfaz entre la película de jabón y el aire interior y exterior. Esto corresponde a una energía de superficie, y debido a que todos los sistemas se mueven hacia la configuración de energía más baja, la burbuja se vuelve esférica.

Entonces, la idea clave es que para un volumen fijo, la esfera tiene el área más pequeña.

Answer 3

La tensión superficial del agua proporciona la tensión de pared necesaria para la formación de burbujas con agua. La tendencia a minimizar esa tensión de pared hace que las burbujas adquieran formas esféricas.

Answer 4

Tiene que ver con la tendencia de los sistemas físicos a alcanzar un estado de energía potencial mínima. La burbuja es gas contenido en una cámara. La tensión de la capa líquida está contrarrestada por la presión externa del gas en el interior. Ahora, si escribe una ecuación para la energía potencial del gas o la superficie del líquido y la minimiza, verá que la configuración de energía potencial mínima es aquella en la que la burbuja es esférica.

Answer 5

Cada cuerpo en el universo, trate de adquirir un área mínima para obtener la energía mínima y una gran estabilidad. La forma circular tiene un área mínima como la de otras formas. Y debido a la fuerza centrífuga, todas las moléculas de agua en una gota son atraídas hacia su centro. Por esta razón, las gotas de agua tienen forma esférica.

Answer 6

Me gustaría que tu hija tratara de imaginar un globo que tenía la forma de un triángulo. Puede haber una mejor manera de conceptualizar, pero se entiende la idea. El aire en el interior quiere ejercer la misma presión en cada parte del globo, por lo que naturalmente forma una esfera. No es una analogía perfecta, pero comenzaría en este sentido.