التوتر السطحي خاصية تمكن الحشرات من المشي فوق سطح الماء
التوتر السطحي خاصية تمكن الحشرات من المشي فوق سطح الماء، التوتر السطحي هو التأثير الذي يجعل الطبقة السطحيّة لأي سائل تتصرف كورقة مرنة. ويمكن الأشياء المعدنية الصغيرة كالإبر، أو أجزاء ورق القصدير من الطفو على الماء، وهو المسبب أيضاً للخاصيّة الشعريّة. ذلك التأثير الذي يسمح للحشرات بالسير على الماء. وهناك التوتر الواجهي هو اسم لنفس التأثير عندما يحدث بين سائلين.
تربط بين جزيئات المادة المتجانسة قوى تسمى قوى الجذب الجزيئية (قوى التماسك) تعمل على تماسك جزيئات هذه المادة بعضها ببعض، إن قيمة هذه القوى في السوائل تكون أقل مما عليه في الأجسام الصلبة وهذا ما يفسر تغير شكل السائل بتغير الإناء الموجود فيه، بالإضافة إلى تلك القوى توجد قوى تؤثر بين جزيئات السائل وجزيئات الأوساط الأخرى التي تلامسها سواء أكانت حالة تلك الأوساط صلبة أو سائلة أو غازية تدعى هذه القوى ب (قوى التلاصق).
التعريف الفيزيائي للتوتر السطحي:
يرمز للتوتر السطحي بالرمز σ، γ أو T، ويعرّف بأنه القوة المؤثرة عموديّا على طول خط عمل وحدة القوى عندما تكون هذه القوة موازية للسطح. ويقاس التوتر السطحي بوحدات نيوتن لكل متر(N·m−1)، أو داين لكل سنتيميتر. وبالنسبة للديناميكا الحرارية يعرف التوتر السطحي على أنه الشغل المبذول لوحدة المساحات.
الشد السطحي أو التوتر السطحي كما ذكرنا هو خاصية لسطح السائل إذ يعمل كغشاء مشدود تقف عليه الحشرات وتطفو عليه الإبرة أو الشفرة الفلزية أو حتى قطعة نقدية مع أن كثافتها أكبر من كثافة السائل.
يعتمد التوتر السطحي على عاملين:
نوع السائل: أي أنه الحشرة لا تقف على أي سائل. حيث أن هناك سوائل ذات توتر سطحي أعلى من سوائل أخرى.
درجة الحرارة: إذا كان السائل في درجة غليانه فذلك سيؤدي إلى انعدام قوة التوتر السطحي. وبشكل عام كلما ارتفعت درجة حرارة السائل قل الشد السطحي للسائل.
سبب التوتر السطحي:
القوى والروابط بين جزيئات السائل هي المسؤولة عن التوتر السطحي. والجزيئات على السطح ليس لديها جزيئات فوقها لذلك تكون قوى الترابط على الجزيئات الأخرى المحيطة بها أقوى مقارنة بالجزيئات الداخلية.
طرق قياس التوتر السطحي:
يقاس التوتر السطحي باستخدام الانابيب الشعرية capillary tubes وبقياس ارتفاع السائل(h) داخل الانبوية الشعرية ونصف قطر الانبوية (r)وباستخدام العلاقة الرياضية:
{\displaystyle t=1/2dgr(h+1/3r)} حيث t التوتر السطحي للسائل المستخدم وd كثافة السائل وg عجلة الجاذبية الارضية وh ارتفاع السائل داخل الانبوبة الشعرية وr نصف قطر الانبوبة الشعرية.
الاختبار التشخيصي لمادة العلوم للصف الثاني متوسط الفصل الدراسي الأول، اهلا بكم طالب المملكة العربية السعودية لكم منا كل الاحترام والتقدير والشكر على المتابعة المستمرة والدائمة لنا في منصت " تفوقنا " التي تنتقي لكم الإجابة الصحيحة والمعلومة الهادفة التي تلبي طموحاتكم وتساعدكم على التفوق في جميع المواد الدراسية.
11.التوتر السطحي خاصية تمكن الحشرات من المشي فوق سطح الماء
(1 نقطة)
صح
خطأ
الإجابة الصحيحة هي:
العبارة صحيحة.