Đo âm thanh của một bong bóng xà phòng nổ
Một nhóm các nhà nghiên cứu từ đại học Sorbonne và Lille đã đo những âm thanh xuất hiện khi một bong bóng xà phòng nổ.
Trong công trình “Acoustic Sensing of Forces Driving Fast Capillary Flows” xuất bản trên tạp chi Physical Review Letters, nhóm nghiên cứu đã miêu tả hành động này khi bong bóng xà phòng phát nổ và những âm thanh thu phát ra như ở mọi bong bóng xà phòng thông thường.
Khi các nhà nghiên cứu muốn hiểu các quá trình có trong những sự kiện lớn như sự phun trào của núi lửa, họ thường tìm đến các sự kiện có quy mô nhỏ hơn nhưng có các đặc tính tương tự để có thể dễ dàng nghiên cứu hơn. Trong trường hợp này, các nhà nghiên cứu cố gắng hiểu rõ hơn cơ chế nổ của các bong bóng cũng như các cách đo đạc được hoạt động này.
Để tăng thêm bối cảnh về việc nổ bong bóng xà phòng, các nhà nghiên cứu đã tạo ra một môi trường nơi có thể sinh ra các bong bóng và nổ theo yêu cầu. Sau đó họ quay phim hoạt động này bằng việc sử dụng những camera tốc độ cao và ghi lại những tiếng động phát ra bằng những chiếc micro siêu nhạy.
Bằng việc xem các bong bóng nổi lên trong chuyển động chậm, các nhà nghiên cứu đã có khả năng thấy sự bùng phát này bắt đầu với cú nổ đầu tiên. Khi việc nổ bong bóng tiếp tục, lớp màng mỏng đã cho thấy những thành của bong bóng bắt đầu rút lại dọc theo biên giới nơi các bức thành này từng tồn tại. Khi đó, màng mỏng bắt đầu trở nên dày hơn khi nó hấp thụ nhiều vật liệu đã tạo ra thành bong bóng. Và khi thành bong bóng co lại, không khí bên trong bong bóng được đẩy ra. Điều này xảy ra là bởi không khí bên trong một bong bóng bị nén dưới một áp suất nhỏ tùy theo các lực mao dẫn lớn lên từ sức căng bề mặt. Cuối cùng, các bức thành này vỡ ra theo nhiều cách, và chất lỏng rơi trở lại dung dịch xà phòng được dùng để tạo ra bong bóng.
Các nhà nghiên cứu cũng tìm ra khi một lỗ được tạo ra trong bong bóng, các lực gắn kết nó lại trở nên thiếu cân bằng, kết quả là trong rìa xung quanh lỗ co lại và khiến cho cái lỗi này rộng ra. Kết quả cuối cùng là một lực lên không khí chỉ ở ngoài bong bóng với cường độ khác nhau phụ thuộc vào kích thước của cái lỗ khi rộng ra. Do đó bằng việc lắng nghe âm thanh được ghi lại, các nhà nghiên cứu đã thấy mình có khả năng tách hai âm thanh khác biệt: các bức thành co lại và không khí rút khỏi bong bóng. Sau đó bằng việc sử dụng âm thanh mà mình ghi lại được, họ phát triển một mô hình để có thể dự đoán được độ dày của thành bong bóng, nơi sự co rút được định vị tren bong bóng và nhiều tính năng khác của bong bóng ban đầu.
Thanh Phương dịch
Nguồn: https://phys.org/news/2020-03-soap.html
