کشش سطحی

مقدمه

در این درس، به بررسی پدیده‌ی کشش سطحی، علل آن و نمونه‌هایی از کاربردهای آن در طبیعت و زندگی روزمره می‌پردازیم. کشش سطحی تمایل سطح مایعات به داشتن کوچکترین مساحت ممکن است، گویی سطح مایع توسط یک پوسته‌ی کشسان احاطه شده است. این پدیده ناشی از نیروهای بین مولکولی، به ویژه نیروهای هم‌چسبی بین مولکول‌های سطح مایع است.

نیروهای بین مولکولی و کشش سطحی

همانطور که در جلسات گذشته ذکر شد، دو نوع نیروی بین مولکولی وجود دارد: هم‌چسبی و دگرچسبی. نیروی هم‌چسبی بین مولکول‌های همسان و نیروی دگرچسبی بین مولکول‌های ناهمسان اتفاق می‌افتد. کشش سطحی از نیروهای هم‌چسبی بین مولکول‌های سطح مایع بلند می‌شود.

نمونه‌هایی از پدیده‌ی کشش سطحی

• راه رفتن حشرات روی آب: حشرات به دلیل کشش سطحی آب می‌توانند روی سطح آن راه بروند.
• شناور ماندن گیره‌ی فلزی روی آب: کشش سطحی آب به اندازه‌ی کافی قوی است که بتواند جرم گیره‌ی فلزی یا سوزن ته گرد را تحمل کند.
• تشکیل حباب‌های آب و صابون: کشش سطحی آب و صابون باعث ایجاد پوسته‌ای کشسان می‌شود که حباب را احاطه می‌کند.
• شکل کروی قطرات آب: کشش سطحی باعث می‌شود که قطرات آب به شکل کروی درآیند، زیرا کره کمترین مساحت سطح را در میان تمام اشکال هندسی دارد.

فعالیت‌های عملی

• شناور کردن سوزن ته گرد یا گیره‌ی کاغذ روی آب: این فعالیت نشان می‌دهد که کشش سطحی آب می‌تواند جرم اجسام کوچک را تحمل کند.
• مشاهده‌ی اثر مواد شوینده بر کشش سطحی آب: با اضافه کردن مواد شوینده به آب، کشش سطحی آن کاهش می‌یابد و اجسام شناور روی آن غرق می‌شوند.

نتیجه‌گیری

کشش سطحی یک پدیده‌ی فیزیکی مهم است که در بسیاری از پدیده‌های طبیعی و کاربردهای صنعتی و روزمره نقش دارد. درک این پدیده به ما کمک می‌کند تا رفتار مایعات را بهتر بفهمیم و از آن در زمینه‌های مختلف استفاده کنیم.

نکات تکمیلی

• در این درس، به طور خلاصه به پدیده‌ی کشش سطحی و نمونه‌هایی از کاربردهای آن پرداخته شد. برای مطالعه‌ی عمیق‌تر این موضوع، می‌توانید به منابع علمی معتبر مراجعه کنید.
• در جلسات آینده، به بررسی پدیده‌های دیگری مانند تَرشوندگی و اثر مویینگی خواهیم پرداخت.

منبع

• کتاب فیزیک دهم ریاضی و تجربی