Esperienze con le bolle di sapone

Esperienza 3

Obiettivo

Far notare che la forma delle lamine è sempre quella che fa loro occupare la superficie di area minima.

Materiale occorrente

• Una soluzione di acqua saponata
• Una racchetta metallica (la si può ricavare anche da una gruccia metallica )
• Filo di cotone

Procedimento

Con il filo di cotone si costruisce un piccolo cerchio e lo si fissa a due estremi della racchetta. Si immerge quindi la racchetta nella soluzione di acqua saponata in modo che si formi una una sottile pellicola di sapone. La pellicola formatasi all'interno del cerchietto viene quindi distrutta. Anche se si ripeterà più volte l'esperimento la forma che assumerà il nostro filo di cotone sarà sempre la stessa: una forma circolare.

Che cosa far notare

Quando si rompe la pellicola saponosa nel filo si vede che questo si apre formando un perfetto cerchio indipendentemente dalla forma che aveva prima. È come se ci fosse qualcosa che lo spinge ad assumere proprio quella forma.

Che cosa accade

Quando si rompe la membrana nel filo di cotone, nella membrana "grande" sulla racchetta si crea un foro di forma circolare. La circonferenza è, tra tutte le linee chiuse di uguale perimetro, quella che racchiude la massima superficie. Se il foro è di area massima la lamina liquida rimasta sarà la superficie di area minima.

Per approfondire

Si possono costruire figure piane di varie forme geometriche, tra cui il cerchio, che abbiano tutte lo stesso perimetro. Si può calcolare o misurare l'area della superficie evidenziando che quella racchiusa dalla circonferenza è la maggiore.  Questa proprietà era sicuramente conosciuta anche dai popoli antichi: infatti costruivano le mura circolari intorno alle città per contenere un'area massima con una lunghezza perimetrale minima . È interessante leggere ad esempio la leggenda di Didone riportata nell'Eneide (vedi scheda a/3)