حبابهای هندسی

حبابهای هندسی

آیا تا به حال حباب مکعبی ساخته‌اید!
آیا حباب‌های مکعبی وجود دارند؟ این همان سوالی است که امروز قصد داریم به آن پاسخ بدهیم، و البته پاسخ مثبت است. بله، وجود دارند به شرطی که از راز آن با خبر باشید. به راحتی می‌توانید حباب‌های مکعبی بسازید و با استفاده از آنها مفاهیمی همچون قشاء صابونی و فشار سطح را به دانش‌آموزان خود یاد دهید. اکنون آماده شوید تا یاد بگیرید چگونه دوستان خود را شگفت زده کنید.

وسایل مورد نیاز:
•آب مقطر
•صابون ظرفشویی
•مایع ظرفشویی
•گلیسرین (در صورت دلخواه)
•سطل یا محفظه ۸ لیتری
•سیم‌های تزئینی
•نی نوشیدنی
•محلول حباب ساز (در صورت دلخواه)
•مکعب ساز حباب (در صورت دلخواه)

آزمایش:
ساخت محلول حبابی
۱٫ سطل را با آب مقطر پر کنید.
۲٫ یک چهارم فنجان مایع ظرفشویی اضافه کنید. شاید لازم باشد تا آب را همراه با مایع مورد نظر کمی به هم بزنید. سعی کنید از مایع های ظرفشویی که دارای مواد ضد باکتری هستند استفاده نکنید.
۳٫ اگر فقط مایعی را در دسترس داشتید که خاصیت ضد باکتری را شامل بود، مقداری گلیسیرین به محلول حباب خود اضافه کنید.
۴٫ حالا با دستان خود محلول را به آرامی ترکیب کنید. اگر بخواهید حباب‌های شما شفاف و شیشه‌ای به نظر بیایند سعی کنید که در قسمت سطح کف تولید نکنید. اگر لازم بود می‌توانید مقدار مایع ظرفشویی بیشتری را به آب اضافه کنید.
۵٫ محلول‌های حبابی هرچه بیشتر راکد بمانند کارایی بهتری خواهند داشت. به همین دلیل اگر امکان آن برای شما وجود دارد سعی کنید تا محلول را از یک روز قبل آماده کنید.
بدون استفاده از گلیسرین نیز می‌توان حباب‌های خوبی ساخت اما اضافه کردن گلیسیرین مانع از تبخیر شدن سریع آب می‌شود و درنتیجه باعث می‌شود تا حباب‌های قویتر و با ماندگاری بالاتری بسازید.
ساخت حباب‌ساز مکعبی
۱٫ با استفاده از قیچی ۱۲ عدد سیم تزئینی به اندازه ۱۵ سانتی‌متر و ۱۲ عدد نی نوشیدنی به اندازه ۱۳ سانتی متر ببرید. (ابعاد مکعب را به شکلی انتخاب کنید که مطمعن باشید به صورت کامل در داخل محلول قرار می‌گیرد.)
۲٫ سه سیم تزئینی بردارید و از سر سیم‌ها به صورت هرمی به هم وصل کنید. این کار را ادامه دهید تا چهار هرم درست کنید.
۳٫ نی‌هایی را که قبلا آماده کرده بودیم را به عنوان روکش سیم‌ها استفاده کنید.
۴٫ هرم‌ها را به هم وصل کنید تا یک شکل مکعبی حاصل شود.

ساخت حباب مکعبی
۱٫ حباب ساز را به داخل محلول فرو ببرید، مطمئن شوید که کاملا در داخل محلول قرار گرفته باشد، سپس آن را خارج کنید.
۲٫ به آرامی و آهسته مکعب را تکان دهید تا دقیقا حبابی را بوجود بیاورید که مطابق با تصویر باشد. (شاید لازم باشد کمی آن را تکان دهید تا به شکل دلخواه برسید!)
۳٫ دستگاه حباب ساز را بر روی سطحی صاف قرار دهید تا مطمئن شوید که حباب دیگر تغییر نمی‌کند.
۴٫ از قسمت بالای مکعب حبابی را وارد کنید به شکلی که حباب جدید دقیقا در قسمت وسط حباب‌ساز مکعبی قرار دهید.
۵٫ حالا نگاه کنید. حبابی را که شما در قسمت وسط قرار دادید از حالت کروی به حالت مکعبی تغییر شکل می‌دهد.

این آزمایش چگونه عمل می کند؟
حباب‌ها به دلیل کشش سطحی آب بوجود می‌آیند. اتم‌های هیدروژن در یک ملکول آب جذب اتم‌های اکسیژن دیگر ملکول‌های آب می‌شوند. پس چرا حباب ها کروی شکل هستند؟ فیزیکدانان این تعریف را دارند که حباب‌ها همواره بیشترین مقدار هوا در کمترین مقدار محلول حباب جا می‌دهند، به همین دلیل است که آنها همیشه کروی شکل هستند. اما یک قاعده دیگر هم وجود دارد و آن هم اصل کمترین کنش است. بر طبق این اصل حباب‌های صابون همواره شکلی را به خود می گیرند که در آن حالت کشش سطحی به کمترین میزان ممکن برسد و این راز ساخت حباب‌های هندسی است.
در این آزمایش، زمانی که وسیله حباب‌ساز را به داخل محلول حباب فرو می‌برید، محلول مورد نظر در داخل نی جاری می‌شود و حباب‌ها به کناره‌های آن می‌چسبند و با ایجاد شکلهای هندسی کمترین کشش سطحی ممکن را ایجاد می‌کنند.

🌟💡 یک پیشنهاد ویژه برای شما:

مطلب فوق از مجموعه “آزمایشگاه خانگی علوم” تهیه شده، شما می‌توانید مجموعه کامل را با کلیک بر لینک مقابل مشاهده کنید.

telegram-bar