Question

2005年为“世界物理年”，北京市英才中学举行以“让物理照亮世界”为主题的知识竞赛活动，其中有如下一个问题，请你解答．

日常生活中，我们常看到一些小朋友吹肥皂泡，一个个小肥皂泡从吸管中飞出，在阳光的照耀下，发出美丽的色彩．此时，小朋友们沉浸在欢乐和幸福之中，我们大人也常希望肥皂泡能飘浮于空中，形成一道美丽的风景．但我们常常是看到肥皂泡开始时上升，随后便下降，这是为什么呢？

Answer 1

答案：
解析：

这个现象包含着丰富的物理知识．可以从气球受到的浮力与其重力的大小相比较，思考气球为什么会上升，为什么会下沉，其实质是其浮力发生了变化，而重力并没有变．进一步深入思考是什么原因引起气球的浮力发生变化，于是问题一层一层被揭开． 　　探究：在开始的时候，肥皂泡里是从嘴里吹出的热空气，肥皂膜把它与外界隔开，形成里外两个区域，里面的热空气温度大于外部空气的温度．此时，肥皂泡内气体的密度小于外部空气的密度，根据阿基米德原理可知，此时肥皂泡受到的浮力大于它受到的重力，因此它会上升．这个过程就跟热气球的原理是一样的． 　　随着上升过程的开始和时间的推移，肥皂泡内、外气体发生热交换，内部气体温度下降，因热胀冷缩，肥皂泡体积逐步减小，它受到的外界空气的浮力也会逐步变小，而其受到的重力不变，这样，当重力大于浮力时，肥皂泡就会下降．