Perché le bolle sono rotonde? La scienza risponde

Perché le bolle sono rotonde? La scienza risponde

Tutti i bambini sanno che da qualunque tipo di telaio passi l’acqua saponata per creare le bolle di sapone, esse saranno di forma rotonda. Soffiando dunque non solo da un telaio di forma circolare, ma anche triangolare, rettangolare, regolare, irregolare si otterranno bolle sferiche.

Ma quale legge scientifica dona alle bolle di sapone questa straordinaria proprietà? La matematica ci fornisce la soluzione.

La proprietà isoperimetrica del cerchio

Per arrivare a parlare delle bolle di sapone bisogna partire dalla figura geometrica piana del cerchio, caratterizzata dalla proprietà isoperimetrica.

Anche nell’antichità e nel Medioevo si erano accorti, empiricamente, di questa proprietà del cerchio. Infatti molte città avevano una pianta circolare. Ma quale vantaggio si poteva ricavare da  questa progettazione?

La proprietà isometrica del cerchio afferma che “fra tutte le figure piane aventi perimetro dato, il cerchio ha l’area maggiore”. Ciò vuol dire che una città dalla pianta circolare consentiva di occupare  una grande quantità di spazio mantenendo confini limitati e, quindi, facilmente controllabili.

Un igloo, l’abitazione tipica degli inuit fino agli anni Settanta. Gli igloo erano costruiti con mattoni di neve.

Il cerchio, la sfera e le bolle di sapone

Tuttavia le bolle non sono cerchi, ma sfere. Anche le sfere, così come il cerchio, godono della proprietà isoperimetrica, ma nello spazio tridimensionale.

“A parità di superficie esterna il solido che contiene il maggior volume è la sfera”: caratteristica che ha permesso alla sfera di essere ampiamente presente nell’architettura di tutti i tempi e luoghi. infatti gli igloo sono di forma sferica, senza contare il ruolo della cupola nelle architetture islamica e rinascimentale.

 

 

Le bolle di sapone e il principio di minimizzazione

Ebbene, perché dunque le bolle di sapone sono sferiche? La risposta va cercata nel principio di minimizzazione, una legge della fisica. Detto in parole semplici, ogni corpo tende a raggiungere un equilibrio stabile con il minimo sforzo.

Le bolle di sapone seguono tale principio: l’aria soffiata attraverso il telaio tende a occupare il massimo volume con la minima superficie (per evitare la rottura della bolla), perciò “sceglie” di avere una forma sferica.

 

 


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