2019-11-17
Мыльный пузырь кладут на проволочное кольцо $A$, а затем покрывают его сверху другим таким же кольцом $B$ (см. рис. а). Если открыть трубку $C$, то, поскольку давление воздуха внутри пузыря больше наружного, объем пузыря начнет уменьшаться.
Какую форму примет пузырь, когда этот процесс закончится?
Решение:
В состоянии равновесия, если оно существует, давление внутри пузыря не должно отличаться от наружного, а следовательно, участки пузыря, "натянутые" на каждое из колец, должны быть плоскими.
Участок пузыря, находящийся между кольцами $A$ и $B$, плоским быть не может - он обязательно искривлен. Для того чтобы давление с обеих сторон от поверхности этого участка было одинаково, поверхность должна иметь такую форму, при которой в любой точке главные радиусы кривизны одинаковы по величине и противоположны по знаку. Поверхность приобретает характерную седловую (выпукло-вогнутую) форму (рис. б).
Состояние равновесия устойчиво.
Такой эксперимент нетрудно поставить в домашних условиях.