Погружение в физику
Занятие 5.
В чате тебя ждет бонус, подборка лучших книг для юных физиков
вступайте в чат курса в телеграм. Там мы отвечаем на вопросы и обсуждаем физику
Поверхностное натяжение.
С явлением поверхностного натяжения жидкости мы сталкиваемся каждый день:
Почему мыльные пузыри круглые, а водомерки не тонут? Все это следствия одного и того же физического явления, без которого вода не была бы водой.
На молекулу жидкости, которая находится внутри, действуют силы притяжения со стороны других молекул, и они уравновешивают друг друга. А ту молекулу, что находится на поверхности, остальные молекулы тянут вниз и в стороны, а вверх уже ничего не тянет. Получается, другие молекулы изо всех сил держат молекулы на поверхности и таким образом создают натянутую пленку. Это и объясняет все опыты из наших видео.
Поверхностное натяжение — это величина, которая показывает стремление жидкости сократить свою свободную поверхность.
Чем больше площадь поверхности жидкости, тем больше молекул, которые обладают избыточной энергией, и тем больше поверхностная энергия.
Поверхностное натяжение может и усложнять жизнь насекомым. Например, посмотрите, как муравей пьет каплю воды. Сила поверхностного натяжения не дает насекомому проникнуть языком внутрь. Это вода, которая не течет, вода, которую трудно пить.
капли воды принимают форму близкую к шару;
струя воды "слипается" к цилиндру;
многие насекомые могут скользить по поверхности воды;
пузыри с воздухом также в основном в форме шара;
Опыты на поверхностное натяжение
Сколько капель поместиться на монетку?
Возьмите монетку и посчитайте, сколько на ней уместиться капель воды.
Делитесь результатами опытов в чате, а дальше обсуждайте их с другими участниками.
1)
Дистанционный кораблик.
Возьмите сосуд с водой, с площадью побольше. Подготовьте мыльный раствор и кораблик из картона. С помощью ватной палочки с мылом приведите кораблик в движение
2)
Тонет ли иголка и скрепка в воде?
С помощью салфетки отправьте в плавание иголку или скрепку. Сначала положите предмет на салфетку, далее аккуратно ее потопите.
3)
Сколько монет/скрепок влезет в стакан? Налейте в стакан воды до краев и посчитайте, сколько влезет монет, пока ни одна капля не прольется.
4)
Смачивание и несмачивание
Смачивание показывает, насколько сильно молекулы жидкости притягиваются к молекулам другого вещества. Так, если капнуть ртуть на стекло, то капля в форме шарика будет кататься по нему не оставляя следов. Это пример несмачивания веществ.
Это показывает, что молекулы воды сильнее притягиваются к стеклу, чем друг к другу. А молекулы ртути, наоборот, с большей силой притягивают друг друга.
Если же капнуть воду на стекло, то капелька будет растекаться или стекать оставляя за собой след, что является примером неполного смачивания.
Если капнуть воду на салфетку – мы увидим полное смачивание.
В природе мы часто имеем дело со смачиванием. Например, утки могут плавать по воде часами, даже нырять, но при этом выйти из воды абсолютно сухими. Все дело в том, что их перья покрыты жиром, который у них выделяется специальной железой. Жир и вода не смачиваются, из-за чего утки не промокают и спокойно держатся на воде. Поэтому, жирные пятна сложно отстирать только водой, нужен порошок или мыло. По такому же принципу водомерки спокойно бегают по воде, как по суше.
Капли ртути на стекле
В жизни мы постоянно сталкиваемся со смачиванием. Самый простой пример – стирка, где необходимо хорошее смачивание. В то же время для изготовления водостойкой одежды, зонтов и дождевиков используются несмачиваемые материалы, такие как полиэстер и нейлон. Также смачивание и несмачивание учитывается при строительстве, покраске, гидроизоляции и во многих других случаях.
У вас бывало такое, когда наливаешь чай, он стекает по чайнику и разливается по столу?
Оказывается, во всё виновато смачивание! Посмотри видео и узнай "полезный" лайфхак, как от этого избавиться.
Водомерка на воде
Капли волы на зонте
Проверь себя
Насколько хорошо ты запомнил информацию
НАЧАТЬ ТЕСТ
Какое из явлений никак не связано с поверхностным натяжением?
ДАЛЕЕ
ПРОВЕРИТЬ
РЕЗУЛЬТАТ
Скрепку или иголку можно аккуратно положить на поверхность воды и она будет плавать. Почему это возможно?
ДАЛЕЕ
ПРОВЕРИТЬ
РЕЗУЛЬТАТ
Почему сложно отмыть руки от жира водой без мыла?
ДАЛЕЕ
ПРОВЕРИТЬ
РЕЗУЛЬТАТ
Почему возникает поверхностное натяжение?
ДАЛЕЕ
ПРОВЕРИТЬ
РЕЗУЛЬТАТ
Молодец!
Если не все ответы правильные – не расстраивайся! Можешь прочитать урок и посмотреть наши видео ещё раз)
ПРОЙТИ ЕЩЁ РАЗ
Как тебе пятый
урок?
Увидел ошибку или появился вопрос?
Не пропусти новые курсы на канале