چرا حباب گرد است ؟

چرا حباب گرد است؟ بسیاری از حباب ها اصلا گرد نیستند ولی بحث ما پیرامون حباب گرد است ولی ابتدا باید بدانیم حباب چیست و چگونه بوجود می آید

حباب چیست ؟

حباب صابون پرده بسیار نازکی از ترکیب آب و صابون و لایه ای نازک به شکل کروی و سطح آن رنگین‌کمانی است. حباب‌های توخالیِ صابون طول عمر چند ثانیه‌ای دارند و ممکن است در اثر برخورد با اشیاء یا به صورت خودرفتار بترکند. این حباب‌ها بسیار شفاف هستند و می‌توان آنها را به صورت رنگی نیز ساخت.

حباب‌های صابون با دمیده شدن هوا در حلقه یا لوله‌ای که سر آن آغشته به ترکیب آب و صابون است به وجود می‌آیند. حباب‌های صابون نرم و چسبنده هستند و برای سرگرم کردن بچه‌ها و اجرای کارهای هنری از آنها استفاده می‌شود.

چرا حباب گرد است؟

به گفته شقایق نبی بخش مهندس کامپیوتر شکل هر جسم حاصل از جمع نیروهایی است که بر تک تک ذرات آن وارد می‌گردد. نیروهای بین مولکول‌های حباب بسیار ضعیف است و حباب بیشتر تحت تاثیر نیروهای ذرات اطراف قرار دارد. حبابی که در هوا باشد چون از همه طرف نیرویی برابر به آن وارد می‌شود، شکل آن به صورت کروی و متقارن است. اگر نیرویی که از اطراف به آن وارد می‌شود برابر نباشد، دیگر شکل حباب کروی نخواهد بود. مثلا در حالتی که حباب بر روی سطح آب قرار دارد، چون نیروی وارد شده از طرف آب بیشتر از نیرویی است که از طرف هوا بر حباب وارد می‌شود، در نتیجه شکل آن به صورت نیم‌کره خواهد بود.

در نوشته دیگر توسط یوسف رحیمی نویسنده سایت معلم شاپ آمده است: حباب ها به خاطر کوهسیون یا پیوستگی به شکل گرد می خواهند باشند در واقع حباب ها همیشه هم گرد نیستند و احتمالا تا به حال اگر با وسایل بازی که در حباب های صابونی فوت می کنند کار کرده باشید متوجه آن شده اید. اگر در آن بدمید حباب ها می خواهند کروی باشند اما ابتدا بیشتر به شکل سیگار در می آیند و سعی می کند تا خودشان را دوباره شکل بدهد. به دلیل این که حباب ها در اساس لایه های نازکی از مولکول های مایع هستند که به یکدیگر چسبیده اند چون آنها به یکدیگر جذب شده اند که به خاطر پدیده ای به نام پیوستگی یا کوهسیون است. این باعث ایجاد کشش سطحی می شود. درون لایه مولکول های هوایی به دام افتاده اند که نمی توانند از حباب خارج شوند. اما این تنها نیرویی نیست که بر روی این لایه عمل می کند. از بیرون نیز هوای بیشتر به درون آنها فشار داده می شوند. کارآترین روش برای این لایه مایع این است که این نیروهایی که مقاومت می کنند به فشرده ترین شکل به صورت کره برحسب نسبت حجم سطحی درآیند. جالب تر اینکه دانشمندان به روش هایی پی برده اند تا  حباب هایی را بسازند که گرد نیستند پس آنها می توانند ژئومتری سطوح را مطالعه کنند. آنها قادرند حباب هایی را ایجاد کنند که مکعبی و حتی مستطیلی شکل هستند با معلق کردن لایه نازک مایع بر چارچوبی سیمی تا به شکل دلخواه درآیند.

چرا حباب کروی است؟

آب به هر شکلی که باشد خاصیتی به نام «کشش سطحی» دارد. این خاصیت باعث می‌شود بالاترین یا بیرونی‌ترین لایه‌ی آب درست مثل یک ورقه‌ی آهن‌ربایی عمل کند. به همین دلیل است که وقتی دو قطره آب (یا دو مقدار متفاوت از آب روی زمین) به هم نزدیک می‌شوند، دوست دارند به هم بچسبند و یکی شوند.

همین‌طور وقتی یک بخشی از آب جدا می‌شود، همین نیرو نیز وجود دارد. مثلاً وقتی قطره‌ی آب از شیر می‌چکد، اول نیروی کشش سطحی تا جایی که توان دارد نمی‌گذارد بخشی از آب جدا شود، در این لحظه قطره‌ی آب به صورت کشیده است، ولی وقتی این نیرو نمی‌تواند جلوی نیروی جاذبه‌ی زمین مقاومت کند، قطره‌ی آب از بقیه جدا شده و می‌چکد. در آن قطره‌ی آب هم مقداری کشش سطحی وجود دارد. همین کشش سطحی باعث می‌شود تا قطره‌ی آب موقع سقوط به سوی زمین، شکل گرد یا تقریباً کروی داشته باشد.

ولی کم‌کم نیروی جاذبه‌ی زمین با کشیدن آب به سمت خود باعث می‌شود تا قسمت پایینی قطره‌ی آب کشیده شود. در فضا چون نیروی جاذبه بسیار کم است، آبی که معلق می‌شود هم به دلیل نیروی کشش سطحی به صورت گرد و کروی است. حالا وقتی مقداری صابون به آب اضافه کنیم، نیروی کشش سطحی آب را کمتر می‌کنیم. در این حال، هوا به‌راحتی می‌تواند به داخل آب نفوذ کند.

به همین دلیل وقتی داخل حلقه‌ی حباب‌سازی که به آب صابون‌دار آغشته است فوت می‌کنیم، حباب درست می‌شود. با فوت کردن، هوا به داخل بخشی از آب رفته، همین باعث می‌شود لایه‌ی بسیار نازکی که هنوز مقداری کشش سطحی دارد تشکیل شود. همین کشش سطحی در آن لایه‌ی بسیار نازک (حباب) باعث می‌شود که حباب گرد یا کروی بماند.