تجارب على ظاهرة التوتر السطحي

الامارات 7 - التوتر السطحي هو خاصية تمتلكها أسطح السوائل، حيث تمكنها من مقاومة القوى الخارجية بفضل تماسك جزيئاتها مع الجزيئات المجاورة لها، سواء كانت على الجوانب أو الأسفل. لشرح هذه الظاهرة بشكل عملي، يمكن تنفيذ بعض التجارب البسيطة كما يلي:

تجربة الماء مع الفلفل الأسود:

الأدوات: وعاء، ماء، فلفل أسود مطحون، صابون سائل، عود أسنان.
الخطوات: ضع الماء في الوعاء وأضف الفلفل الأسود، ولاحظ أنه يطفو على السطح. ثم ضع صابونًا سائلًا على طرف عود الأسنان وادخله برفق في الماء.
النتائج: يتفرق الفلفل الأسود في الاتجاهات المختلفة عند ملامسة الصابون لسطح الماء، لأن الصابون يكسر قوى التوتر السطحي عن طريق إضعاف الروابط الهيدروجينية.
تجربة الحليب مع ملونات الطعام:

الأدوات: وعاء، حليب كامل الدسم، ملونات طعام، صابون سائل، إسفنجة.
الخطوات: ضع الحليب في الوعاء وأضف قطرات من ملونات الطعام في الوسط. ثم اغمس إسفنجة في الصابون السائل وضعها في منتصف الوعاء.
النتائج: تختلط الألوان بشكل قوس قزح بعد أن يكسر الصابون التوتر السطحي للحليب ويؤدي إلى تحريك الألوان.
تجربة وضع الورق على سطح الماء:

الأدوات: كأسان من الماء، صابون سائل، ورق.
الخطوات: املأ الكأسين بالماء وضع صابونًا في أحدهما. ثم ضع كرة ورقية في كل كأس ولاحظ ما يحدث.
النتائج: ستطفو إحدى الكرات الورقية بينما تغرق الأخرى بسبب تأثير الصابون الذي يقلل التوتر السطحي في أحد الأكواب.
تجربة قطرات الماء على قطعة النقود:

الأدوات: قطارة، قطعة نقود، ماء.
الخطوات: ضع قطعة النقود على سطح مستوٍ وأضف قطرات الماء بحذر باستخدام القطارة.
النتائج: ستلاحظ تكوّن قبة من الماء على سطح القطعة بسبب تماسك جزيئات الماء وتوترها السطحي قبل أن تتجاوز الحافة.