Популярная наука
Таинственный эффект Марангони
Сегодня мы вместе с физиком Дмитрием Побединским покажем такое яркое физическое явление, как эффект Марангони.
ОСНОВЫ ФИЗИКИ
В 1865 году итальянский физик Карло Марангони обнаружил, что у разных жидкостей – разное поверхностное натяжение. Как правило, вещество устремляется туда, где удельной свободной энергии больше. Воспроизвести вышесказанное на деле легко. Для этого нам понадобятся: молоко, краски и капля моющего средства.
– Необходимо налить молока в тарелку, чтобы заполнить всю поверхность. Затем капнуть немного пищевого красителя разных цветов.
– Неважно куда?
– Вообще неважно. И теперь надо взять немного моющего средства и коснуться им в центре. И тогда оно начинает расходиться во все стороны.
– И что мы можем благодаря этому узнать?
– Дело в том, что у разных жидкостей молекулы притягиваются с разной силой. У мыла они притягиваются друг к другу слабее, у воды – сильнее. Когда в центре оказывается мыло, то более сильные молекулы воды начинают его растягивать в разные стороны, и мы видим, что молоко разбегается от центра.
ЗАСТЫВШАЯ КРАСОТА
Ещё один способ воочию увидеть эффект Марангони – надуть мыльный пузырь в самый разгар зимы. После непродолжительного полёта шарик упадёт на снежный покров и начнётся магия. Из точки соприкосновения с поверхностью по всему объёму сферы поползут кристаллические узоры. В итоге пузырь с остывшим воздухом замёрзнет или разобьётся, если температура внутри будет выше, чем снаружи.
ФИЗИКА В ТАРЕЛКЕ
Для наглядности проведём ещё один эксперимент – сделаем, по сути, реактивный кораблик. Наливаем жидкость и посыпаем перцем на поверхность, чтобы визуализировать этот эффект, потому как вода прозрачная. Необходимо в углубление капнуть немного мыла. Тогда получится реактивная тяга. Как это работает? Когда моющее средство соприкасается с водой, последняя устремляется от него прочь, растягивая мыльную плёнку. Но делать она это может лишь в одном направлении. Так и возникает реактивная струя, благодаря которой наш кораблик несётся вперёд.
