کشش سطحی - سامی دانلود.blogsky

فال

کلیپ موبایل

قالب وبلاگ

اس ام اس عاشقانه

X
تبلیغات
بازی تراوین
سامی دانلود.blogsky
هر چیز که بخواهید (همراه بروز رسانی هفتگی)

بازدید : مرتبه
تاریخ : سه‌شنبه 25 بهمن‌ماه سال 1390

کشش سطحی

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد


گیره‌های کاغذ در اثر کشش سطحی روی آب ایستاده‌است.

کشش سطحیِ قطره‌ای در حال چکیدن از شیر

کشش سطحی (به انگلیسی: Surface tension) ویژگی‌ای در مایع‌ها است که باعث می‌شود لایه بیرونی آن‌ها به صورت ورقه‌ای کشسان عمل کند. این همان ویژگی‌ای است که موجب ربایش دو سطح مایع به یکدیگر می‌شود؛ مانند دو قطرهٔ آب که همدیگر را می‌ربایند و قطرهٔ بزرگ‌تری می‌سازند. کشش سطحی کمیتی است که بعد نیرو در واحد طول یا انرژی در واحد سطح دارد و در فیزیک معمولاً با γ نشان داده می‌شود. کشش سطحی را همچنین می‌توان مقدار کار لازم برای ایجاد واحد سطح مشترک جدید در نظر گرفت.

کشش سطحی

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد


گیره‌های کاغذ در اثر کشش سطحی روی آب ایستاده‌است.

کشش سطحیِ قطره‌ای در حال چکیدن از شیر

کشش سطحی (به انگلیسی: Surface tension) ویژگی‌ای در مایع‌ها است که باعث می‌شود لایه بیرونی آن‌ها به صورت ورقه‌ای کشسان عمل کند. این همان ویژگی‌ای است که موجب ربایش دو سطح مایع به یکدیگر می‌شود؛ مانند دو قطرهٔ آب که همدیگر را می‌ربایند و قطرهٔ بزرگ‌تری می‌سازند. کشش سطحی کمیتی است که بعد نیرو در واحد طول یا انرژی در واحد سطح دارد و در فیزیک معمولاً با γ نشان داده می‌شود. کشش سطحی را همچنین می‌توان مقدار کار لازم برای ایجاد واحد سطح مشترک جدید در نظر گرفت.

علت

نمودار نیروهای وارد شده به دو مولکول از مایع.

هر مولکول مایع از سوی مولکول‌های دیگرِ مایع ربوده می‌شود. مولکول‌هایی که درون حجم مایع هستند، از همه جهت ربوده می‌شوند و برایند نیروی وارد به آن‌ها صفر است. اما مولکول‌هایی که در سطح مایع هستند، تنها از یک جهت از سوی دیگر مولکول‌ها ربوده می‌شوند و نیروی ربایش در آن سوی مرز مایع (مثلاً از طرف مولکول‌های هوا) به آن‌ها کمتر است. بنابراین، به مولکول‌های روی سطح مایع نیروی خالصی به سمت درون وارد می‌شود که این نیرو با مقاومت مایع در برابر فشرده‌شدن خنثی می‌شود. در نتیجه، نیرویی در مایع به وجود می‌آید که می‌خواهد سطح مایع را کم کند. از همین رو سطح مایع به شکل ورقه‌ای الاستیک عمل می‌کند و آن قدر جمع می‌شود که کمترین سطح ممکن را داشته باشد.

راه دیگر برای توضیح کشش سطحی این است که یک مولکول اگر در کنار مولکول همسایه‌اش باشد، انرژی‌اش کمتر از وقتی است که کنار آن همسایه نباشد. مولکول‌های درونی بیشترین تعداد همسایه‌های ممکن را دارند. ولی مولکول‌هایی که در سطح هستند همسایه‌های کمتری دارند و بنابراین انرژی‌شان بیشتر از انرژی مولکول‌های درونی است. بنابراین، وقتی که مایع می‌خواهد انرژی کل‌اش را کمینه کند، می‌کوشد تا از شمار مولکول‌های سطحی‌اش بکاهد، و این یعنی یک مایع می‌خواهد کمترین سطح ممکن را داشته باشد.

برای کاستن از سطح، یک مایع همیشه هموارترین شکل ممکن را در سطح خود می‌گیرد (اثبات ریاضی این که چرا هموارترین سطح متناظر است با کمترین مساحت نیازمند قضیهٔ اویلر-لاگرانژ است). هر خمیدگی تازه بر روی سطح به مساحت بیشتر و در نتیجه انرژی بیشتر می‌انجامد.

نمایش سطح‌های کمینه با سطح مایع


سطح کمینه

اگر بخواهیم رویهٔ دوبعدی‌ای را بیابیم که میان مرزهای مشخصی قرار بگیرد و کمترین سطح ممکن را داشته باشد، شاید با ریاضیات به سختی به نتیجه برسیم. ولی به جایش می‌توانیم مرزها را با سیم بسازیم و آن را درون ظرفی پر از آب و صابون فرو ببریم. لایهٔ حباب صابونی که بین سیم‌ها ساخته می‌شود به تقریب نشان‌دهندهٔ رویه‌ای با کمترین سطح ممکن است (اگر گرانش زمین نبود دقیقاً کمترین سطح را می‌ساخت).[۱]

اثرها

اثر مویینگی


نمایش اثر مویینگی برای دو لوله از جنس‌های متفاوت. چسبندگی آب به لولهٔ قرمزرنگ بیشتر و به لولهٔ آبی‌رنگ کمتر از چسبندگی آب به خودش است.

اثر مویینگی یعنی بالاآمدن سطح مایع درون لوله‌ای که درون مایع فروبرده شده است. اگر لوله به قدر کافی باریک باشد و چسبندگی آب به لوله زیاد باشد، کشش سطحی می‌تواند آب را در لوله بالا بکشد. ارتفاع آب بالاآمده برابر است با


که در آن

  • ارتفاع مایع بالاآمده است
  • کشش سطحی بین مایع و هواست.
  • چگالی مایع است.
  • شعاع لولهٔ مویین است.
  • شتاب گرانش است.
  • زاویهٔ تماس مایع و سطح لوله است. اگر Description: \scriptstyle \thetaبیشتر از ۹۰° باشد، مثل جیوه در لولهٔ شیشه‌ای، مایع به جای بالاآمدن پایین می‌رود.


شکستن جریان مایع به قطره


حالت میانی جریانی که به قطره شکسته می‌شود.

جریان آبی که از شیر می‌آید، هر چه‌قدر هم که یکنواخت باشد، قطره‌قطره می‌شود. این به خاطر پدیده‌ای به نام ناپایداری پلاتو-ریلی است.[۲] که خود پیامد مستقیمی از کشش سطحی است.

 

کشش سطحی در پدیده‌های روزمره


حشره‌ای که به کمک کشش سطحی آب شناور مانده است.

کشش سطحی آب:

  • دانه‌دانه‌شدن قطره‌های باران روی سطح خودرو. آب به سطوح روغنی بسیار کم جذب می‌شود و به خودش به‌شدت جذب می‌شود. از همین رو، روی سطح خودرو قطره تشکیل می‌دهد.

کشش سطحی در پدیده‌های دیگری هم رخ می‌دهد، مثلاً در موادی که کشش سطحی آن‌ها کم است:

  • حباب صابون سطح بسیار بزرگی با مادهٔ بسیار کمی دارد. قطره‌هایی که از آب ساخته‌شده‌اند ناپایدارند.
. با استفاده از یک مقوای نازک یا چنگال سوزنی را به آرامی روی سطح آب داخل یک ظرف قرار دهید و با احتیاط مقوا یا چنگال را از زیر سوزن کنار ببرید.


img/daneshnameh_up/c/c3/pp39.jpg

مشاهده خواهید کرد که :

سوزن در سطح آب شناور می ماند .

توضیح :

سوزن از مقدار آبی که می تواند جا به جا کند سنگینتر است و انتظار می رود در آب فرو رود . اما وجود یک پوسته نامرئی کشسان سوزن را شناور نگه می دارد . وقتی آب با هوا سطح مشترک پیدا می کنند ، تمام مولکولهای سطحی آب به همدیگر متصل شده لایه بسیار نازک پیوسته و پوست مانندی را بوجود می آورد .
2 . داخل ظرفی که سوزن روی سطح آن شناور است یک تکه صابون فرو کنید .

مشاهده خواهید کرد که :

سوزن فوراً پایین می رود .

توضیح :

صابون کشش سطحی را کاهش می دهد .
یکی از دلایلی که ما از صابون برای شستشو استفاده می کنیم ، همین است . با کاهش کشش سطحی ، آب صابون می تواند سطوح روغنی و چرب را خیس کند .


انتشار این مطلب بدون ذکر منبع مجاز نمیباشد.

در صورت روشن بودن لوگوی بالا میتونید از طریق[http://www.ymail.com/] وارد inbox خود شده و آیدی [samiyeke] رو add کنید.آماده پاسخ گویی به سوالات شما در زمینه IT خواهم بود.چنانچه در یاهو آیدی ندارید پیغام خود را در نظرات ارسال فرمایید[با تشکر مدیریت سامی دانلود وحید مرمری]


طبقه بندی:
ارسال توسط سام(وحید)
آرشیو مطالب
پیوند های روزانه
امکانات جانبی





قرآن آنلاین
http://s1.picofile.com/shiat/giv.gif



...
فال حافظتعبیر خوابسرگرمی فان پورتالگالری عکسفاگالری عکس آلامتو