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 feladat
1. Készítsen buborék fújáshoz oldatot!
Legegyszerűbb recept: 1 rész mosogatószer + 10 rész víz. Azonban a buborék stabilitása megnövelhető egy kevés (gyógyszertárban kapható) glicerin hozzáadásával.
- 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 virágszi-romszerűen 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 egész hosszú (2-3 szívószál összetoldásával készült), és egész 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!
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!
+ (szorgalmi feladat) Ha lehetősége van rá, mérjen különböző hőmérsékleteken, és elemezze a mért adatok hőmérsékletfüggését!
