Überdruck einer Seifenblase

Untersuchen Sie die Abhängigkeit des Überdrucks Dp in einer Seifenblase von deren Radius r0 und bestimmen Sie dadurch die Oberflächenspannung s der Seifenlösung.

Geräte:

- Seifenlösung oder besser PUSTEFIX vom Spielwarenhändler;

- ein langer dünner Trinkhalm (z.B. 20 cm Länge und 3 mm Durchmesser); sowie              Geräte zur Bestimmung seiner Länge und seines Innendurchmessers;

- ein Lineal und eine Lampe (oder eine andere Einrichtung) zur Messung von r0;

- eine Stoppuhr

 

Hinweis:

Den Druckunterschied Dp bestimmt man mit Hilfe des Gesetzes von Hagen-Poiseuille. Danach ist die Gasstromstärke in einem dünnen Rohr mit kreisförmigen Querschnitt dem Druckunterschied an dessen Enden proportional.

Image21.gif (1567 Byte)

l: Rohrlänge, R: Rohrradius, h: Zähigkeit des durchströmenden Gases.

Für Luft bei 200 C ist h = 1,7· 10-5 Ns/m2.

Man lässt die Luft in der Seifenblase durch den Strohhalm abfließen und stoppt die dazu nötige Zeit. 

Erwartet wird:

- Theoretische Herleitung einer Beziehung zur Berechnung von Dp aus den gegebenen und gemessenen Größen.

- Genaue Beschreibung der Versuchsdurchführung, insbesondere der Verfahren zur Bestimmung von R und r0.

- Wertetabelle

- Zweckmäßige graphische Darstellung, aus der der Wert von s entnommen werden kann.

- Abschätzung des Fehlers von
s.

 

(Quelle: Physik-Olympiade 1987 2. Runde)


Zurück