Download
1 / 25
260 likes | 478 Views
BUBLINY. Vznik a formácia bublín Patrik Puchala Ján Dulovič Filip Tirpák 2.D. Čo sú bubliny?. Bubliny sú všetkým známe z nášho každodenného života. Avšak málo ľudí vie oceniť ich dôležitosť vo fyzike, chémii, medicíne a technológiách.
E N D
BUBLINY Vznik a formácia bublín Patrik Puchala Ján Dulovič Filip Tirpák 2.D
Čo sú bubliny? • Bubliny sú všetkým známe z nášho každodenného života. Avšak málo ľudí vie oceniť ich dôležitosť vo fyzike, chémii, medicíne a technológiách. • Ich správanie je často prekvapujúce, neočakávateľné a pre nás nepochopiteľné.
Vznik bublín • Bubliny môžu byť vstrieknuté do kvapaliny v podobe plynu alebo môžu spontánne vznikať pri vare. • Tento jav sa nazýva Kavitácia. Kavitácia môže nastať, keď tlak vzduchu nad kvapalinou klesne pod hodnotu tlaku pary v bublinách. • Jedným spôsobov ako dosiahnuť kavitáciu je zohriať kvapalinu. Pretože tlak pary v bublinách je závislý od teploty. • Ak nezväčšíme teplotu kvapaliny, ale znížime tlak okolitého vzduchu nad kvapalinou tiež dosiahneme kavitáciu.
Rast bublín • Jednoduchým príkladom je tvoriaci sa súvislý blok bublín plynu vo vode. • Bubliny sú vynášané nahor, na povrch kvapaliny. Ich dráha je približne kolmá na dno nádoby. Je to zapríčinené vztlakovou silou, ktorá tlačí bubliny nahor. No toto však neplatí pre všetky bubliny. Bubliny s priemerom väčším než 0,8mm stúpajú nahor špirálovite. Rozdiely nielen v dráhach sa so zväčšujúcim sa priemerom bublín zväčšujú. Vplyv ostatných síl ako sila masy, ťahová sila či van der Waalsove sily. Týmto problémom sa zaujímal už aj Leonardo da Vinci, keď sa pokúšal tento fenomén nakresliť. • Čo spôsobuje tento špirálovitý pohyb bublín nie je doteraz známe.
Zvuk bublín • Najväčšou zvláštnosťou u bublín je zvuk. • Zvuk, ktorý vzniká má frekvenciu ako zvuk, ktorý vyvolajú dažďové kvapky pri dopade na jazero. • Keď dažďové kvapky dopadnú na voľnú hladinu napr. jazera, zvuk, ktorý vzniká pod vodou nie je generovaný dopadom kvapiek. • Zvuk pochádza z bublín, ktoré vznikajú po dopade kvapiek na hladinu vody. Ich oscilácia- kmitanie je počuteľné a preto počujeme dopadajúce kvapky. • Bubliny sa formujú keď sa kvapka dostane pod hladinu vody. Následne je bublina vynášaná nahor a praská.
Kolaps bublín • Tento problém bol objavený pri ponorkách počas prvej svetovej vojny. • Keď sa ponorka plavila pod vodou vysokou rýchlosťou došlo k vážnym poruchám turbín. Tieto poruchy boli zapríčinené vznikajúcimi bublinami. Ako prvý sa týmto problémom zaoberal John William Strutt. • Bubliny tam vznikli preto, lebo tlak, ktorý turbíny pri vysokých rýchlostiach vytvárali klesol pod hodnotu tlaku vodnej pary. • Tvorba bublín závisí od viskozity kvapaliny a rýchlosti turbín. • Vďaka tomuto javu je rýchlosť lodí obmedzená. Vyplýva to z Bernoulliho zákona. Čím je vyššia rýchlosť tým je nižší tlak => tvorba bublín. • Kolaps bublín využíva aj niekoľko druhov krabov, ktorí pomocou kolapsu bublín zabíjajú svoju korisť. Klepeto niektorých krabov je schopné vyprodukovať bublinu, ktorá po prasknutí pôsobí na korisť v podobe shok-wave.
Sonoluminescencia bublín • Sonoluminescencia: emitovanie svetla • Pri pokusoch sa zistilo, že bubliny pri svojom kolapse emitujú isté množstvo svetla. • Tento jav sa v súčastnosti intenzívne študuje.
Experiment • Nás zaujal vznik bublín a zvuk, ktorý vzniká keď dáme ohrievať vodu. • Pri svojich experimentoch využívame : kameru, teplomer - termočlánkový, ohrievač, kadičku, program a zariadenie IP Coach. Využívame citlivé nastavenie kamery na zvuk. • V priebehu ohrevu vody pozorujeme, že v určitom čase sa objaví hučanie vody. Našou ďalšou úlohou je zistiť frekvencie vznikajúceho zvuku.
Záver • Náš projekt nie je ani zďaleka na konci. • V blízkej budúcnosti sa budeme zaoberať analýzou zvuku bublín. • Budeme sa snažiť čo najpresnejšie určiť trajektórie jednotlivých bublín pomocou programu IP Coach. • A taktiež budeme hľadať príčiny vzniku zvuku.
Použitá literatúra • Physics Today february 2003 [str. 36-39]: Detlef Lohse : Bubble puzzles
