Leyes de Plateau

Conjunto de reglas matemáticas que rigen la estructura de las películas de jabón.
Burbujas en una espuma de jabón. Las películas de jabón se encuentran de tres en tres a unos 120° a lo largo de los bordes de la meseta y estos bordes se encuentran en los vértices en un ángulo tetraédrico aproximadamente .

Las leyes de Plateau describen la estructura de las películas de jabón . Estas leyes fueron formuladas en el siglo XIX por el físico belga Joseph Plateau a partir de sus observaciones experimentales. Muchos patrones en la naturaleza se basan en espumas que obedecen a estas leyes. [1]

Leyes para películas de jabón

Las leyes de Plateau describen la forma y configuración de las películas de jabón de la siguiente manera: [2]

  1. Las películas de jabón están formadas por superficies enteras (ininterrumpidas) y lisas.
  2. La curvatura media de una porción de una película de jabón es constante en cualquier punto del mismo trozo de película de jabón.
  3. Las películas de jabón siempre se encuentran de tres en tres a lo largo de un borde llamado borde de meseta , y lo hacen en un ángulo de arcocos(− 1/2 ) ​​= 120°.
  4. Estos bordes de la meseta se encuentran en cuatro grupos en un vértice, en el ángulo tetraédrico de arccos(− 1/3 ) ​​≈ 109,47°.

Las configuraciones distintas a las de las leyes de Plateau son inestables y la película tenderá rápidamente a reorganizarse para ajustarse a estas leyes. [3]

Que estas leyes son válidas para superficies mínimas fue demostrado matemáticamente por Jean Taylor utilizando la teoría de la medida geométrica . [4] [5]

Véase también

Notas

  1. ^ Ball, 2009. págs. 66–71, 97–98, 291–292
  2. ^ Pelota, 2009. pág. 68
  3. ^ Ball, 2009. págs. 66-67
  4. ^ Taylor, Jean E. (1976), "La estructura de las singularidades en superficies mínimas similares a burbujas de jabón y películas de jabón", Annals of Mathematics , Segunda serie, 103 (3): 489–539, doi :10.2307/1970949, JSTOR  1970949, MR  0428181.
  5. ^ Almgren, Frederick J. Jr. ; Taylor, Jean E. (julio de 1976), "La geometría de las películas y burbujas de jabón", Scientific American , 235 (1): 82–93, Bibcode :1976SciAm.235a..82A, doi :10.1038/scientificamerican0776-82.

Fuentes

  • Ball, Philip (2009). Formas. Patrones de la naturaleza: un tapiz en tres partes . Oxford University Press. págs. 66–71, 97–98, 291–292. ISBN 978-0-19-960486-9.
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