تشريح فقاعة صابون عندما تنفخ فقاعة صابون ، فأنت تقوم بإنشاء فقاعة هواء مضغوطة ، محتواة داخل سطح مرن ورقيق من السائل ، ولا تستطيع معظم السوائل الحفاظ على توتر سطحي مستقر لتكوين فقاعة ، وهذا هو سبب استخدام الصابون عمومًا في هذه العملية ، يعمل على استقرار التوتر السطحي من خلال ما يسمى بتأثير مارانجوني. Books مفهوم التوتر السطحى - Noor Library. وعندما تنفجر الفقاعة ، يميل الفيلم السطحي إلى الانكماش ، وهذا يؤدي إلى زيادة الضغط داخل الفقاعة ، واستقرار حجم الفقاعة في حجم لا يتقلص فيه الغاز داخل الفقاعة أكثر ، على الأقل بدون انفجار الفقاعة. في الواقع ، هناك وجهان من الغاز والسائل على فقاعة صابون ، أحدهما داخل الفقاعة ، والآخر خارج الفقاعة ، وبين السطحين توجد طبقة رقيقة من السائل ، ويحدث الشكل الكروي لفقاعة الصابون ، نظرًا لتقليص مساحة السطح ، بالنسبة إلى حجم معين ، وتكون الكرة دائمًا بالشكل الذي يحتوي على مساحة سطح أقل. الضغط داخل فقاعة صابون للنظر في الضغط داخل فقاعة صابون ، نأخذ في الاعتبار نصف قطر الفقاعة بالإضافة إلى التوتر السطحي ، جاما للسائل (الصابون في هذه الحالة – حوالي 25 داين / سم) ، ثم نبدأ بافتراض عدم وجود الضغط الخارجي (وهذا ليس صحيحًا بالطبع ، لكننا سنعتني بذلك قليلاً) ، ثم تفكر في المقطع العرضي عبر مركز الفقاعة.
هذه القوى تجعل سطح السائل يميل إلى التقلص ليصغر فى المساحة. ومن ذلك يتضح أنه لزيادة سطح السائل لابد من بذل شغل لكى ندفع ببعض الجزيئات من داخل السائل إلى سطحه و هذا الشغل سيبذل ضد القوى الجاذبة التى تجذب هذه الجزيئات إلى داخل السائل. و يعرف الشغل المبذول لزيادة مساحة سطح سائل ما بمقدار وحدة المساحات بمعامل التوتر السطحى لهذا السائل و يتضح من التعريف أن وحداته هى جول/ متر مربع. بعض التجارب والمشاهدات التى توضح أن التوتر السطحى لسائل يعمل على انقاص السطح ال م عرض له: 1) تصرف الزئبق فوق الزجاج: إذا صببنا كمية من الزئبق فوق سطح من الزجاج الأملس النظيف ثم ضغطنا على الزئبق بساق زجاجية مثلا ، نجد أن الزئبق ينقسم إلى قطرات صغيرة كروية الشكل. و من المعروف أن الكرة هى الشكل الهندسى لحجم معين الذى له أصغر مساحة سطح. تعريف التوتر السطحي. أى أن التوتر السطحى يحاول إنقاص مساحة السطح المعرض للزئبق. 2) قطرات المطر و قطرات الماء بصفة عامة كالساقطة من صنبور مثلا تأخذ شكلا كرويا و هو الشكل الهندسى الذى له أصغر مساحة سطح لهذا الحجم. ) تجربة الحلقة و الخيط هذه التجربة توضح أن التوتر السطحى يعمل على إنقاص السطح المعرض للسائل بالإضافة إلى أنها توضح أن التوتر السطحى قوة سطحية أى مماسية لسطح السائل.
د. ميسون مقل • -1تعريف ظاهرةالتوتر السطحي:هي ظاهرة فيزيائية يمكن ملاحظتها بكثرة في الطبيعة . • و التي من خلالها يمكننا تفسير تجمع قطرات الندى على ورق الأشجار , ماالذي يجعل الطبقة السطح ّية لأي سائل تتصرف كورقة مرنة. وما الذي يسمحللحشرات بالسير على الماء , وتطفو الأشياء المعدنية الصغيرة كالإبر, أو أجزاء ورق القصدير على سطح الماء. السطحي تعريف وأمثلة. • ولماذا تميل السوائل للتكور فى صورة قطرات و الماء مثلا يبلل سطح بعض المواد مثل الزجاج بينما يتكور ولا يبلل أسطح مواد أخرى مثل الشمع. • و أيضا لماذا الماء يرتفع فى الأنابيب الشعرية و هو ما يسمى بالخاص ّيةالشعر ّية بينما ينخفض مستوى سطح الزئبق فى الأنبوبة الشعرية التى تغمرفيه وكذلك هناك العديد العديد من الظواهر التى يمكن تفسيرها وفق ظاهرة التوتر السطحى. الرجاء مراجعة الكتاب المقرر للتعرف على ظواهر أكثرد. ميسون مقل • و قبل تفسير ظاهرة التوتر السطحي لابد من التعرف على نوعين من القوى : -1قوى التماسك :و هي قوى التجاذب الناشئة بين جزيئات السائل نفسه -2قوى التلاصق :و هي قوى التجاذب الناشئة بين جزيئات السائل و جزئيات الإناء الحاوي على السائل.
عند استخدامك لقطارة الماء، فإن الماء يتدفق منها على شكل سلسلة من القطرات، وليس على شكل تيار مستمر، وذلك بسبب التوتر السطحي للماء، ويؤدي وجود الجاذبية إلى جعل قطرة الماء غير كروية تماماً بسبب سحبها للأسفل، أما في حال عدم وجود الجاذبية، فإن قطرة الماء ستقلل من مساحة سطحها لتقليل التوتر، مما يؤدي إلى ظهورها بشكل كروي تماماً. [١] المراجع ^ أ ب Andrew Zimmerman Jones (12-2-2020), "Surface Tension - Definition and Experiments",, Retrieved 15-7-2021. Edited. ^ أ ب ت ث "Surface Tension",, Retrieved 15-7-2021. ↑ "Surface Tension and Water",, Retrieved 15-7-2021.
وتربط هذه القوى جزيئات السطح معًا ، على الرغم من أن هذا الربط ضعيف ، ومن السهل جدًا كسر سطح السائل بعد كل شيء ، إلا أنه يظهر بطرق عديدة. أمثلة على التوتر السطحي قطرات من الماء عند استخدام قطارة الماء ، لا يتدفق الماء في تيار مستمر ، بل في سلسلة من القطرات ، وسبب القطرات هو التوتر السطحي للماء ، السبب الوحيد في أن قطرة الماء ليست كروية تمامًا ، هو أن قوة الجاذبية تتساقط عليها ، في حالة عدم وجود الجاذبية ، فإن الهبوط سيقلل من مساحة السطح لتقليل التوتر ، مما يؤدي إلى شكل كروي مثالي. [2] حشرات تمشي على الماء العديد من الحشرات قادرة على المشي على الماء ، مثل ستردير المياه ، وتتشكل أرجلهم لتوزيع وزنهم ، مما يتسبب في انخفاض سطح السائل ، مما يقلل من الطاقة الكامنة لخلق توازن القوى ، بحيث يمكن للمرور أن يتحرك عبر سطح الماء ، دون اختراق السطح ، وهذا مشابه من حيث المفهوم لارتداء أحذية الثلوج ، والتي تستخدم للمشي عبر الانحدارات الثلجية العميقة ، دون أن تغوص قدميك. إبرة (أو مشبك ورق) تطفو على الماء على الرغم من أن كثافة هذه الأجسام أكبر من الماء ، فإن التوتر السطحي على طول الاكتئاب ، يكفي لمواجهة قوة الجاذبية المتساقطة على الجسم المعدني.
تربط هذه القوى جزيئات السطح ببعضها البعض ، على الرغم من ضعف هذا الترابط ، ومن السهل جدًا تكسير سطح السائل بعد كل شيء ، إلا أنه يتجلى بعدة طرق. أمثلة على التوتر السطحي قطرات من الماء عند استخدام قطارة الماء ، لا يتدفق الماء في تيار مستمر ، بل في سلسلة من القطرات ، سبب القطرات هو التوتر السطحي للماء ، والسبب الوحيد لكون قطرة الماء ليست كروية تمامًا ، أن تسقط عليه قوة الجاذبية ، في حالة عدم وجود الجاذبية ، فإن الانخفاض سيقلل من مساحة السطح لتقليل التوتر ، مما ينتج عنه شكل كروي مثالي. حشرات تمشي على الماء العديد من الحشرات قادرة على المشي على الماء ، مثل ستراند الماء ، وتتشكل أرجلها لتوزيع وزنها ، مما يتسبب في تساقط سطح السائل ، مما يقلل من الطاقة الكامنة لخلق توازن القوى ، بحيث يمكن للممر أن يتحرك عبر سطح الماء ، دون اختراق السطح ، وهذا مشابه للمفهوم حيث يتمثل في ارتداء أحذية الثلوج التي تستخدم للمشي عبر المنحدرات الثلجية العميقة ، دون غوص قدميك. تطفو إبرة (أو مشبك ورقي) على الماء على الرغم من أن كثافة هذه الأجسام أكبر من كثافة الماء ، إلا أن التوتر السطحي على طول المنخفض كافٍ لمواجهة قوة الجاذبية التي تسقط على الجسم المعدني ، ويمكنك تجربة خدعة الإبرة العائمة بنفسك.