Kenapa Gelembung Sabun Bulat?

Tiup satu gelembung sabun dan lepaskannya ke udara. Walaupun filemnya nipis dan mudah berubah bentuk, gelembung bebas biasanya kembali hampir bulat. Bentuk ini bukan kerana udara di dalamnya mempunyai bentuk bulat sejak awal, tetapi kerana filem cecair itu mempunyai tegangan permukaan.

Permukaan yang cenderung mengecil

Interaksi molekul pada antara muka cecair dan udara menyebabkan permukaan cenderung mengurangkan luasnya. Bagi isi padu tertentu, sfera ialah bentuk yang mempunyai luas permukaan paling kecil. Oleh itu, apabila tiada daya luar yang kuat, filem sabun cenderung membentuk sfera kerana keadaan itu mengurangkan tenaga permukaan.

Tekanan udara di dalam gelembung juga sedikit lebih tinggi daripada tekanan di luar. Bagi gelembung sabun yang mempunyai dua antara muka, hubungan idealnya diberikan oleh hukum Young–Laplace: beza tekanan meningkat apabila jejari mengecil. Keseimbangan antara beza tekanan dengan tegangan permukaan membantu mengekalkan gelembung.

Namun, gelembung tidak semestinya sentiasa bulat. Sentuhan dengan permukaan, kesan graviti pada gelembung besar, aliran udara atau kelompok beberapa gelembung boleh memesongkan bentuknya. Dalam buih, filem-filem berkongsi sempadan dan membentuk geometri yang lebih rumit.

Bagaimana kita mengetahui hal ini?