Buborék leeresztési idejének mérése

Eszközök

• vékony (2-3 mm átmérőjű) szívószálak
• buborék fújásához alkalmas oldat (víz, mosogatószer, glicerin megfelelő arányú keveréke)
• stopper (vagy más időmérő eszköz)
• eszköz a buborék kezdeti átmérőjének meghatározásához

Mérési feladatok

1. Készítsen buborék fújáshoz oldatot!

Legegyszerűbb recept: 1 rész mosogatószer + 10 rész víz. A buborék stabilitása azonban megnövelhető egy kevés (gyógyszertárban kapható) glicerin hozzáadásával.

• A javasolt arány csak egy kiinduló érték. Érdemes különböző koncentrációkkal próbálkozni.

• A különböző mosogatószerek nem egyformán viselkednek. Érdemes többfélével próbálkozni.

• A buborék stabilabban megmarad a szívószálon, ha a szívószálak végét kb. 5 mm hosszban bevagdalja, és a kis nyelvecskéket virágsziromszerűen kihajtogatja.

2. Mérje meg a buborékok leeresztési idejét a buborék kezdeti átmérőjének és a szívószál hosszának (valamint, ha különböző átmérőjű szívószálai is vannak, akkor a szívószál átmérőjének) függvényében!

• Használjon nagyon hosszú (2-3 szívószál összetoldásával készült), és egészen rövid (a lehető legrövidebb, amivel még lehet buborékot fújni) szívószálakat is!

• Próbáljon különböző méretű, egész kicsi, és minél nagyobb buborékokat is fújni! (Ezt természetesen a buborék élettartama korrlátozza.)

• A kezdeti átmérő mérése nem könnyű. Használhat egyszerű mechanikai módszereket, optikai vetítést, fényképezést vagy filmezést, illetve bármi mást, amit megfelelőnek talál.

3. Készítsen elméleti modellt a buborék leeresztéséről! Határozza meg a leeresztési idő függését a kezdeti buborék átmérőtől (és az egyéb paraméterektől) nagyon hosszú és egészen rövid szívószál esetében!

• Megpróbálkozhat a "közepes" hosszakkal is, de az sokkal bonyolultabb.

4. Értékelje ki mérési adatait!

• Ábrázolja a leeresztési időket azonos szívószálhossz esetében a kezdeti átmérő függvényében, illetve azonos kezdeti átmérők esetében a szívószálhossz függvényében!

• A mért adatokra illesszen az elméletnek megfelelő függvényeket!

• Ha többféle átmérőjű szívószállal mért, akkor vizsgálja ennek a hatását is!

5. Mérési adataiból határozza meg a felhasznált oldat felületi feszültségét és a levegő viszkozitását!

• A levegő sűrűségét számítsa ki az ideális gáz modell alapján!

• Eredményeit vesse össze a rendelkezésre álló irodalmi adatokkal!

• Természetesen, a labormérésekhez hasonlóan, most is készítsen részletes hibaszámítást!

+ (szorgalmi) feladat Ha lehetősége van rá, mérjen különböző hőmérsékleteken, és elemezze a mért adatok hőmérsékletfüggését!