Buborék leeresztési idejének mérése

A Fizipedia wikiből
A lap korábbi változatát látod, amilyen Vanko (vitalap | szerkesztései) 2016. október 19., 12:41-kor történt szerkesztése után volt.

(eltér) ←Régebbi változat | Aktuális változat (eltér) | Újabb változat→ (eltér)


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!