ما هو التوتر السطحي وما هي الشروط التي يجب أن يستوفيها. إنه سؤال علمي معقد يتم طرحه بالكلمات المستخدمة في كتاب العلوم. تقدم هذه المقالة دراسة متأنية ومفصلة للتوتر السطحي وعلاقته بحياتنا اليومية.
تعريف التوتر السطحي
قبل الإجابة على السؤال الرئيسي للمقال: ما هو التوتر السطحي وما الشروط التي يجب توافرها لحدوثه، لا بد من تعريف التوتر السطحي وهو ظاهرة فيزيائية تتمثل بتأثير يغير الطبقة السطحية لأي سائل لتشبه مادة مرنة ملزمة.
طرق قياس التوتر السطحي
يرمز للتوتر السطحي في العلم بالحرف “T” ويعرف بالقوة التي تؤثر بشكل عمودي على خط عمل وحدة القوة الموازية للسطح. يتم قياس التوتر السطحي بالنيوتن لكل متر أو الداين لكل سنتيمتر باستخدام أنابيب شعرية خاصة لقياس ارتفاع السائل ونصف القطر داخل الأنبوب. ثم يتم استخدام معادلة رياضية مناسبة للربط بين كثافة السائل وجاذبية الأرض.
ما هو التوتر السطحي وما هي الشروط التي يجب أن يستوفيها؟
الجواب على السؤال: ما هو التوتر السطحي وما الشروط التي يجب توافرها لحدوثه يكمن في شرح تعريف التوتر السطحي، وهو بمعنى آخر ظاهرة تماسك جزيئات المادة السائلة التي تحدث . على شكل غشاء ويسمح لبعض الحشرات بالمشي على الماء ويطفو فوقه ورق القصدير والأجزاء المعدنية الصغيرة مثل الإبرة، ويحدث عند توافر الشروط التالية:
- نوع السائل: يختلف التوتر السطحي من سائل إلى سائل. يحتوي على نسبة أعلى من الزئبق وأقل بكثير في السوائل الكحولية.
- درجة الحرارة: هناك علاقة عكسية بين التوتر السطحي ودرجة الحرارة، فكلما زادت كلما انخفض التوتر السطحي.
التوتر السطحي في الحياة اليومية
لفهم إجابة سؤال: ما هو التوتر السطحي وما الشروط التي يجب توافرها لحدوثه، لا بد من عرض بعض الأمثلة وإسقاط ظاهرة التوتر السطحي على الأرض، وهي كما يلي:
- وتفسر ظاهرة الإجهاد العكسي تكوين قطرات سائلة كروية.
- يؤدي التوتر السطحي إلى عدم التصاق الماء بالأسطح المصنوعة من النايلون والشمع.
- يستخدم التوتر السطحي في صناعة المظلات والمعاطف الواقية من المطر والسترات الثلجية.
- يفسر التوتر السطحي تكوين فقاعات الصابون والماء.
- يعمل الصابون على تقليل التوتر السطحي للماء، مما يساعد على إزالة البقع من الملابس.
- تسمح قوى الالتصاق للجزيئات للسوائل بتكوين أسطح محدبة أو مقعرة اعتمادًا على الحاوية الأنبوبية التي تحتوي عليها.
ما هو التوتر السطحي وما هي الشروط التي يجب أن يستوفيها. سؤال تفسر إجابته العديد من الظواهر الطبيعية في الحياة اليومية، مثل تكون قطرات الندى، وطبقات الماء التي تمشي على الماء، والطفو؟ مشبك ورق في الماء.