साबणाचा फुगा हवेत कसा उडतो?

कथा : प्रा. देवबा पाटील

सीता व नीता या जुळ्या बहिणींचे अभ्यासासोबत त्याव्यतिरिक्त दररोज इतर अवांतर पुस्तकांचे वाचनही नेहमी चालूच राहायचे. अशा अवांतर वाचनामुळे त्यांना ज्ञानही मिळायचे, त्यांची जिज्ञासा जागृत व्हायची व विविध पुस्तकांच्या वाचनाद्वारे त्यांची जिज्ञासापूर्तीही व्हायची. अभ्यास करता करता संध्याकाळच झाली. सूर्याने आपला मावळतीचा प्रवास सुरू केला. तोही लाल-तांबडा झाला व त्याने आसमंतातही आपली सुंदरशी लाली पसरवली. गच्चीवरचे ऊनही पूर्णपणे उतरले व गच्चीवर छानसे सावलीसमान वातावरण तयार झाले.

अशी संध्याकाळ झाल्यानंतर त्यांनी मावशीला म्हटले, “मावशी चल ना गच्चीवर.”
“हो जाऊ ना गं. तुम्हाला एवढी काय घाई झाली आहे?” मावशी म्हणाली.
“मावशी, आम्हाला घाई वगैरे काही नाही झाली. पण जास्त उशीर झाला तर नंतर अांधार पडेल व आई आपणास खाली येण्यासाठी आवाज देईल म्हणून म्हटले.” सीता म्हणाली.
“मावशी, आम्हाला जरी नवनवीन माहिती जाणून घेण्याची उत्सुकता आहे पण आम्ही “उतावीळ नवरा गुडघ्याला बाशिंग” अशा मुली नाहीत बरं?” नीता म्हणाली.
“अगं मी सहज म्हटले. चला जाऊया आपण गच्चीवर.” मावशी म्हणाली.
तसे नीताने गच्चीवर बसण्याकरिता अंथरण्यासाठी सतरंजी घेतली. मावशी आधीच गच्चीवर जाऊ लागली होती. मावशीसोबत त्याही गच्चीवर गेल्या. दोघी बहिणींनी गच्चीवर सतरंजी टाकली व तिघीही खाली बसल्या.

“पृष्ठीय ताण कसा निर्माण होतो मावशी?” सीताने विचारले.
“प्रत्येक द्रवाच्या पृष्ठभागावर जो एक विशिष्ट प्रकारचा ताण असतो त्याला पृष्ठीय ताण म्हणतात. प्रत्येक द्रवामध्ये अनंत कण असतात. या सर्व कणांमध्ये आपापसात प्रबळ आकर्षण असते म्हणूनच तो द्रव द्रवरूपात टिकून राहतो. द्रवाच्या पृष्ठभागावरील कणांवर द्रवातील कणांच्या आकर्षणामुळे जो परिणाम दिसतो त्याला पृष्ठीय ताण असे म्हणतात. द्रवातील कणांवर सर्व बाजूंनी सारख्या प्रमाणात आकर्षण असते म्हणून आतमध्ये पृष्ठीय ताणाचा परिणाम दिसत नाही; परंतु द्रवातील कण पृष्ठभागावरील कणांना सतत त्यांच्याकडे ओढण्याचा प्रयत्न करीत असतात. म्हणजे पृष्ठभागावरील कणांवर खालच्या व बाजूच्या दिशांकडील कणांचेसुद्धा आकर्षण असते; परंतु वरचा भाग मात्र पूर्णपणे मोकळा असतो. त्यामुळे पृष्ठभागावरील कण हे एकमेकांकडे व द्रवांतर्गत भागाकडे खेचले जातात व द्रवाचा पृष्ठभाग हा ताणला जातो व एखाद्या लवचिक पापुद्र्याप्रमाणे दिसतो. त्यालाच पृष्ठीय ताण असे म्हणतात. या पृष्ठीय ताणामुळे साबणाच्या फुग्यांचा पृष्ठभाग हा किंचितसा आतमध्ये व प्रत्येक बाजूकडे खेचला जातो व कमीकमी क्षेत्रफळ व्यापले जाते. समान आकारमानात गोलाचेच क्षेत्रफळ इतर आकारमानांपेक्षा कमी असते त्यामुळे साबणाच्या फुग्यांना
गोलाकार प्राप्त होतो.” मावशीने खुलासेवार सांगितले.

“हा साबणाचा फुगा हवेत कसा उडतो?” सीताने विचारले.
मावशी म्हणाली, “फुगा फुगवून दो­ऱ्याने त्याचे तोंड बांधून ठेवले, तर आत जी हवा दाबली जाते ती फुग्याच्या पापुद्र्यावर सर्वत्र सारखा दाब देते. दाब सर्वत्र सारखा असल्याने फुगा स्थिरतेने बाहेरच्या हवेसोबत उडतो. जसजशी बाहेरची हवा वाहील तसतसा फुगा हवेत उडतो. हवा त्याला जिकडे नेते तिकडे तो जातो.”

“हा फुगा कसा काय फुटतो मग?” नीताने प्रश्न केला. “फुग्याचा पापुद्रा आपणास जरी सर्वत्र सारखाच पातळ दिसत असला तरी तो सर्वत्र सारखा नसतो. कुठेना कुठे तो कमीजास्त पातळ असतोच पण तो आधीच खूपच पातळ असल्यामुळे ते आपल्या लक्षात येत नाही. फुग्यात असलेल्या हवेचा फुग्याच्या पापुद्र्यावर आतील बाजूने दाब पडत असतो. ज्या ठिकाणी पापुद्रा कमकुवत असतो त्या ठिकाणावर आतील हवेचा दाब सहन न झाल्याने तो पापुद्रा फाटतो व फुगा फुटतो. फुगा जसजसा वर वर जाऊ लागतो तसतसा वातावरणाचा दाब कमी होऊ लागतो. त्यामुळे फुग्याच्या आतील दाब वाढून फुगा थोडासाही वर गेला की फुटतो.” मावशीने खुलासा केला.नेमका त्यावेळी गावातील वीजपुरवठा बंद झाला व त्यांच्या गप्पांचाही मग फुगा फुटला.