肥皂泡为什么总是先上升后下降?,本文主要内容关键词为:肥皂泡论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
日常生活中,我们常看到一些小朋友吹肥皂泡,一个个小肥皂泡从吸管中飞出,在艳丽的阳光之下,发出美丽的五彩色。此时,小朋友们沉浸在欢乐和幸福之中,我们也常希望肥皂泡飘浮于空中,形成一道美丽的风景。但我们常常是看到美丽的肥皂泡开始是上升,随后开始下降,这是为什么呢?
这个过程和现象,我们留心想一下,它其中包含着丰富的物理知识。在开始的时间里,肥皂泡里是从嘴里吹出的热空气,肥皂膜把它与外界隔开,形成里外两个区域,里面的热空气温度大于外部空气的温度,此时,肥皂泡内的空气密度小于外部的空气密度,根据阿基米德原理,知此时的浮力大于重力,[图(a)],因此上升。
这个过程就跟热气球的原理一样。随上升过程的开始,时间的推移,肥皂泡内、外气体发生热交换,内部气体温度下降,因热胀冷缩,肥皂泡体积减小,浮力变小,而重力不变(如图b),这样重力大于浮力,肥皂泡就下降。