Fisica 2

c) Composición de burbujas
Cuando dos burbujas A y B se ponen en contacto, la superficie de contacto “C” tiene la menor superficie posible, por lo que, si trazamos las tangentes a las superficies en el punto en el que se unen, estas forman ángulos iguales, entre si, esto es: α=β=θ=120°

Ahora, como la presión al interior de la burbuja es proporcional a su curvatura, la presión en la burbuja“A” es mayor que en la burbuja “B”. Por lo que, la película curva dac empuja el aire desde “A” a su izquierda, siendo esta contrarrestada por el empuje del aire hacia la derecha ejercida por las películas curvas cdb y dec, esto es, la curvatura de la superficie dac, es igual, a la suma de las curvaturas de las superficies cdb y dec:
1RA=1RB+1RC
d) El color de las burbujas
Cuando un rayo de luzincide sobre una película delgada (burbuja de jabón), parte del rayo se refleja y otra parte se refracta, pasando a la otra cara de la película, donde igualmente experimenta una reflexión y refracción. El rayo reflejado en la segunda cara chocará nuevamente con el rayo reflejado en la primera cara, produciéndose una interferencia de rayos, tal como se indica en la figura.

Cuando coinciden lascrestas de las ondas reflejadas (1) y (2), se dice que se ha producido una interferencia constructiva, la cresta de la onda resultante es mayor que las ondas que interfieren, por lo que, se observa un color más intenso que el de las ondas iniciales.
De otro lado, cuando se superponen la cresta de la onda reflejada (1) con el valle de la onda reflejada (2), se tiene una onda que vibra hacia arriba yla otra hacia abajo, anulándose la una con la otra, se dice que se ha producido una interferencia destructiva, por lo que, aparecerá un color oscuro, al tener la onda resultante una intensidad luminosa escasa.
Conclusión
Los colores que aparecen en las burbujas de jabón son debidos a la interferencia de ondas, resultado de los fenómenos de reflexión y refracción que experimenta la luz al incidirsobre la burbuja. Ahora, debido a las distancias diferentes que recorren las ondas reflejadas, se producen las interferencias constructiva y destructiva, dando lugar a los diferentes colores que se observa.
e) ¿Por qué desaparecen las burbujas?
Algunas de las razones más comunes que explican el porqué desaparecen las burbujas de jabón son:
1) La evaporación del agua de la burbuja, según seva evaporando el agua, el espesor de la burbuja va disminuyendo hasta romperse. En la zona alta el adelgazamiento de la burbuja es mucho más rápido, por lo que, generalmente la burbuja se rompe en esta zona.
2) Turbulencia atmosférica, presencia de un viento fuerte o una brisa suave.
3) Sequedad, es decir, contacto de la burbuja con una superficie seca, esto explica el porqué la burbujase rompe cuando llega a la mano.
f) Medida de la tensión superficial de una burbuja
Con una jeringa de longitud (ℓ), sección circular de diámetro (D) producimos una burbuja de jabón de radio (r).

Al empujar el embolo (E) de A hacia B, se forma la burbuja de jabón de radio “r0”, el cual, hallamos igualando los volúmenes de la jeringa y burbuja así:
πD24l=43πr03
r0=316D2l13
Esta burbuja dejabón se pone en contacto con el extremo de un tubo capilar de radio (R) y longitud (L). Al salir el aire de la burbuja, este se achica hasta desaparecer.

Asumiendo que el aire que circula por el tubo se comporte como un fluido viscoso de viscosidad (ŋ), entonces, de la ley de Poiseuille, tenemos que la diferencia de presión en los extremos del capilar es:
∆P=8ŋLQπR4
Ahora, de la formula deLaplace, la diferencia de presión entre el interior y exterior de la burbuja de jabón (o entre los extremos del capilar) es:
∆P=4γr
De otro lado, como el radio de la burbuja disminuye con el tiempo al escaparse el aire por el capilar, entonces, la rapidez con la que disminuye el volumen es:
Q=-dVdt=-4πr2drdt
Sustituyendo las ecs. (3) y (4) en (2), obtenemos la ecuación que nos describe la...