Как лопаются мыльные пузыри

[druggist]

Обнаружил на http://elementy.ru/blogs/users/voix/?skip=60 интересные фотографии:




Оказывается, пузырь лопается весьма нетривиальным образом, фрагменты сферической пленки на начальном этапе не разлетаются во все стороны, а сплошная пленка морщится и разбивается на "волокна", причем сферическая форма пузыря на этом не деформируется...Может ли кто-нибудь предложить качественную физическую модель начального этапа разрушения пузыря?

[R-o-m-e-n]

druggist в сообщении #359404 писал(а):

пленка морщится и разбивается на "волокна"

Скорее всего это не "волокна", а смазанные треки капелек.

[Gravist]

Прекрасные фото! Весь процесс как на детальной схеме опыта, только расписывай.

druggist в сообщении #359404 писал(а):

Может ли кто-нибудь предложить качественную физическую модель начального этапа разрушения пузыря?

Имеете ввиду математическую часть?

[druggist]

Gravist в сообщении #359423 писал(а):

Имеете ввиду математическую часть?

Нет, я имел в виду именно качественную, в смысле не количественную модель

[druggist]

R-o-m-e-n в сообщении #359417 писал(а):

Скорее всего это не "волокна", а смазанные треки капелек.

То есть на самом деле это маленькие круглые капельки на большой скорости? Возможно...

[Gravist]

Обратите внимание на их движение почти по касательным и на возрастание скоростей в широтах, приближающихся к остающемуся целым полюсу. А также на сохранение формы пузыря до полного распада на капли, на узел встречных капель второго полюса, на меридиональные полосы концентрации капель...
Druggist, а у Вас самого то есть какие-либо объяснения приведённого процесса?

[druggist]

Gravist в сообщении #359620 писал(а):

А также на сохранение формы пузыря до полного распада на капли

Это, пожалуй, самый интригующий, эффектный момент...Хотя то, что фрагменты пленки не должны разлетаться в разные стороны можно было бы ожидать, ведь давление внутри пузыря не намного превышает окружающее атмосферное (на величину лапласовского), это же не резиновая пленка...По поводу характера разрушения пленки пока никаких мыслей нет, но должно быть достаточно простое объяснение, так как, кроме работы сил поверхностного натяжения ничего другого не дожно входить в рассмотрение...

[Gravist]

druggist в сообщении #359632 писал(а):

По поводу характера разрушения пленки пока никаких мыслей нет, но должно быть достаточно простое объяснение, так как, кроме работы сил поверхностного натяжения ничего другого не дожно входить в рассмотрение...

ИМХО:
Рассмотрите край плёнки. В нем увеличивается объём жидкости по мере сокращения общей поверхности. Вспомните подход волны цунами. Вот это дополнительное усилие предварительного "отлива" и обеспечивает отрыв капель "по широте".

Что предложите для меридиональных разрывов?

[druggist]

Gravist в сообщении #359640 писал(а):

ИМХО:
Рассмотрите край плёнки. В нем увеличивается объём жидкости по мере сокращения общей поверхности. Вспомните подход волны цунами. Вот это дополнительное усилие предварительного "отлива" и обеспечивает отрыв капель "по широте".

Что предложите для меридиональных разрывов?

Да, действительно, при образовании дырочки возникнет довольно большие по величине силы лапласовского давления (порядка 2a/t, где а -коэфф. поверхностного натяжения, t - толщина пленки), которые лежат в плоскости пленки и направлены перпендикулярно краю дырочки в сторону от ее центра. Как раз эти силы придают ускорение элементикам пленки на краю, "гонят" их в меридиональном направлении... А меридиональная несплошность скорее всего объясняется неустойчивостям края пленки по отношению к "перетяжкам"... там где край более острый, сила больше и пленка "прорывается" на большее расстояние. И скорее всего, это действительно отдельные вытянутые в меридиональном направлении кусочки пленки, а не треки круглых капелек. А вот про волны цунами не понял, причем здесь эта аналогия?

[Gravist]

Зафиксированы треки капель, точно!
Почему цунами? Интерес представляет гравитационная волна на мелкой воде (см. http://ru.wikipedia.org/wiki/Гравитационные_волны_на_воде). Перед ней идёт зона отлива.
В рассматриваемом примере также - волна в тонком слое плёнки "подпитывается" и впереди расположенной жидкостью, т.е. перед движущимся утолщенным краем плёнки образуется свеобразное "утонение", по которому происходит отрыв.