Погружение в физику
Занятие 5.
Поверхностное натяжение
Почему мыльные пузыри круглые, а водомерки не тонут? Все это следствия одного и того же физического явления, без которого вода не была бы водой.
P.S. Можно добавить фотку водомерки. У меня дети спрашивали, кто это

Видео. Поверхностное натяжение. Опыты.
Видео. Плавающая скрепка

Силы поверхностного натяжения действуют вдоль поверхности жидкости, стремясь сократить ее площадь. Как будто жидкость заключена в упругую пленку, которая стремится сжать всё внутри.
С явлением поверхностного натяжения жидкости мы сталкиваемся каждый день:
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;
Видео. Появление поверхностного натяжения.

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.
P.S. Нужна картинка, отправил в вк.
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.
P.S. Поиск фото, муравей пьет капельку воды, много топ фоток.
Опыты на поверхностное натяжение
3. 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.
2. Дистанционный кораблик.
Возьмите сосуд с водой, чтобы площадь побольше. Подготовьте
мыльный раствор и кораблик из картона. С помощью ватной палочки с мылом приведите кораблик в движение
1. Сколько капель поместиться на монетку?
Возьмите монетку и посчитайте, сколько на ней уместиться капель воды.
4. Сколько монет/скрепок влезет в стакан? Налейте в стакан воды до краев и посчитайте, сколько влезет монет, пока ни одна капля не прольется.

Делитесь результатами опытов в чате, а дальше обсуждайте их с другими участниками.
P.S. К каждому опыту нужна картинка. Можно кадры из видео.
Смачивание и несмачивание
Видео. 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.

Если же капнуть воду на стекло, то капелька будет растекаться или стекать оставляя за собой след, что является примером неполного смачивания.

Это показывает, что молекулы воды сильнее притягиваются к стеклу, чем друг к другу. А молекулы рути, наоборот, с большей силой притягивают друг друга.

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.

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.

P.S. Получилось много текста, но всё важное. Побольше картинок, также можно и текст целиком разделить картинками, чтобы не было так грозно.


















Капли ртути на стекле
Водомерка на воде
Капли волы на зонте


Задания

1. Какое из явлений никак не связано с поверхностным натяжением?
а. водомерки бегают по воде
б. вода принимает форму шара
в. мыльные пузыри также имеют форму шара
г. вода принимает форму сосуда в котором находится
ответ: г

2. Скрепку или иголку можно аккуратно положить на поверхность воды и она будет плавать. Почему это возможно?
а. Скрепка не смачивается водой
б. Скрепка смачивается водой
в. Скрепка лежит на "водяной пленка" и не тонет за счет силы поверхностного натяжения
г. не знаю
ответ: в

3. Почему сложно отмыть руки от жира водой без мыла?
а. жир не смачивается водой
б. жир полностью смачивается водой
ответ: а

4. Почему возникает поверхностное натяжение?
а. действует сила притяжения нашей планеты
б. воздух давит на все жидкости и создает пленку на их поверхностях
в. молекулы всей жидкости притягивают верхний слой молекул, создавая пленку
г. не знаю
ответ: в