قبل عدة أيام اتصل بي أخي الكبير حسان ليقول لي بدون أي مقدمات :"مموووو لقيت سؤال وجيه ينفع لمدونتك.. ليش شكل فقاقيع الموية كروي؟ ليش مو مكعب مثلاً؟؟"، كنت مشغولةً قليلاً عندما اتصل فلم يتسنى لي سؤاله عما كان يفعل عندما قفز في رأسه هذا السؤال، ورغم أني كنت أعرف جزءً من الإجابة إلا أني فضل أنت أبحث عنه أكثر وأكتبه هنا.
قبل أن أبدأ،، أحب أن أقول لكم أن حسان هو من شجعني لأفتح هذه المدونة وهو من اقترح اسمها أيضاً،، شكراً سوونه
لماذا تتشكل فقاعة الماء في شكل كروي؟ لم لم تتخذ أي شكل آخر؟ ما الخاصية المميزة في شكل الكرة التي تجعله أنسب الأشكال لفقاعة الماء؟ والموضوع نفسه تماماً ينطبق على فقاعة الصابون سؤلاً وإجابةً.
الإجابة سهلة سبق وأن درسناها في كتاب الفيزياء في المرحلة الثانوية، التوتر السطحي هو الكلمة المفتاحية للوصول للإجابة. وهو قانون فيزيائي بسيط يعتمد على قوى الجذب والتماسك بين الجزيئات، فبعكس الجزيئات المستقرة التي تتعرض للشد من كل الجهات و تكون محصلة قواها صفر، تكون الجزيئات الخارجية التي تمثل سطح الفقاعة معرضة للجذب من الجزيئات المجاورة لها بشكل غير متزن كما في الشكل، فبالتالي تغير الفقاعة شكلها لتكون أصغر مساحة سطح ممكنة! وهنا ينتهي دور الفيزياء ويأتي دور الرياضيات، ما هو الشكل الهندسي الذي يمتلك أصغر مساحة سطح؟ نعم بالتأكيد هي الكرة فسطحها الأقرب للاستقامة يجعلها أصغر الأشكال الهندسية سطحاً. ومن باب المقارنة لو أخذنا مكعباً وهرماً وكرة يبلغ حجم كل واحد منهم ١سم مكعب سنجد أن مساحة سطح المكعب ٦سم مربع ومساحة سطح الهرم ٧ سم مرع بينما تبلغ مساحة سطح الكرة ٤.٨ سم مربع تقريباً وهي الأصغر.
لذلك تفضل الفقاعة أن تكون كروية الشكل، ولو حاولنا تغييرها لأي شكل هندسي آخر فهذا يعني أننا سنباعد بين جزيئاتها الخارجية ونكسر توازنها وبالتالي ستنفجر!! لذلك من المستحيل أن ترى فقاعة صابون مكعبة أو هرمية أو اسطوانية!
تمنياتي لكم بأجوبة شافية دائماً
دمتم
شكراً على المعلومة
ردحذفشكرا جزيلا لك على المعلومة وأخيرا وجدت الجواب على هذا السؤال الذي ظل يحيرني
ردحذف