تعريف ظاهرة التوتر السطحي

التوتر السطحي

التوتر السطحي هي ظاهرة فيزيائية تحدث إثر وجود قوة تماسك بين جزيئات المادة السائلة، حيث تعطي السوائل صفة الأغشية المتماسكة، وتحدث إثر تعرض الجزيئات الموجودة داخل السائل لقوى الشد من كل الاتجاهات، فتلغي كل منهما الأخرى، أما الجزيئات الموجودة على سطح السائل فتتأثر بالقوى الموجودة في الأسفل والجوانب، مما يجعل السطح مشدوداً للأسفل؛ فيظهر على هيئة غشاء.

وبشكل أدّق فإن الجزيئات الموجودة داخل المادة السائلة المتجانسة تتأثر بما يعرف بقوى التماسك أو قوى الجذب الجزيئية، حيث تُوطد أواصر التماسك بين جزيئات هذه المادة؛ وتكون قيمة هذه القوى أقل من قيمها في الأجسام الصلبة؛ وبناءً على ذلك فإن شكل السائل يأخذ شكل الإناء الذي يوضع فيه، ويسهل عليه ذلك؛ كما تتأثر أيضاً الجزيئات في السائل بقوى التلاصق.

العوامل المؤثرة في التوتر السطحي

نوع السائل: يتفاوت أثر ظاهرة التوتر السطحي من سائل إلى آخر؛ فمثلاً التوتر السطحي في سائل الزئبق تكون أكبر منها في السائل المائي، لذلك تظهر قطرات الزئبق كأنها أكثر تكوراً من الماء؛ بينما تكون قطرات الكحول أقل تكوراً من الماء.
درجة الحرارة: تعتبر العلاقة بين ظاهرة التوتر السطحي ودرجة الحرارة علاقة عكسية؛ فكلما ارتفعت درجة الحرارة قلّ التوتر السطحي للسائل.

قيم التوتر السطحي

تتفاوت قيم التوتر السطحي بين عدد من السوائل عند درجات حرارة معينة؛ فمثلاً تصل قيمة التوتر السطحي للماء إلى (20°C 72.86±0.05)، بينما يتخذ البنزين مثلاً قيمة (20°C 28.88)، بينما تصل قيمة التوتر السطحي في الزئبق إلى نحو (20°C 486.5).

تطبيقات على ظاهرة التوتر السطحي

قدرة الحشرات على السير فوق سطح الماء.
اتخاذ قطرة الماء للشكل الكروي أو شبه الكروي؛ ويفسر ذلك بأن للسائل قدرة على المحافظة على مستوى الطاقة الأقل على الإطلاق من خلال تضييق مساحة السطح الخارجية، فمثلاً الكرة هي الأقل مساحة بين الأشكال الهندسية، وبالتالي فإن للسائل القدرة على الحفاظ على مستوى الطاقة الأقل.
نُلاحظ عند سكب كمية من الماء فوق سطح شمعي أو سطح مصنوع من النايلون بأنه لا يتبللّ؛ نظراً لوجود فرق كبير بين قوى التجاذب في جزيء السائل وقوى الالتصاق بين السائل والسطح، وبالتالي ينتشر الماء فوق السطح إثر ارتفاع قيمة قوى التجاذب الموجودة بين الماء لأكثر من تلك الموجودة في السطح.

طرق قياس التوتر السطحي

بحكم اعتبار أن ظاهرة التوتر سطحي ظاهرة فيزيائية؛ فلا بد أن تُقاس بالاعتماد على إحدى الطرق الخاصة بقياس السوائل، وما يتعلق بها من ظواهر؛ فتستخدم خاصية الأنابيب الشعرية capillary tubes، حيث تعتمد على العلاقة الرياضية (t= 1/2dgr (h 1/3r))، حيث يشير h إلى ارتفاع السائل في قلب الأنبوبة الشعرية؛ ويرمز r إلى نصف قطر الأنبوبة؛ أما t فهي التوتر السطحي للسائل المستخدم؛ بينما يرمز d إلى كثافة السائل، أما g فهي عجلة الجاذبية الأرضية.

2023-12-1417فيزياء

مزيد من المشاركات

هل خل التّفاح مُفيد للأغنام؟

خلّ التفاح يعتبر خلّ التفاح إحدى المواد البديلة الأكثر شعبيّة، والذي يُستخدم في عدّة مجالات مختلفة وذلك لقدرته الفعّالة في العلاج، ويتمّ الحصول عليه من خلال تخمير قطع التفاح لفترة زمنيّة معيّنة، حيثُ يتحول السكر الموجود فيها إلى كحول في المرحلة الأولى، ثمّ يتحوّل إلى خلّ في النهاية، وقد ذكرت الكثير من الدراسات والتجارب عن فوائده المتعددة في علاج المشاكل الصحيّة التي تتعرّض لها المواشي والأبقار، وذلك لاحتوائه على مجموعة كبيرة من الفيتامينات، والكالسيوم، والصوديوم، والمغنسيوم، والفسفور، والأحماض

مفهوم الغباء العاطفي

مفهوم الغباء العاطفي يُعرف الغباء العاطفي بأنه الافتقار إلى الوعي الذاتي والوعي بالبيئة المحيطة، الذي يتجلى من خلال الأفعال السلبية الناتجة عن ردود الفعل العاطفية؛ لذلك يُعرف الغبي عاطفيًّا بأنه الشخص الذي يفتقر إلى وعي بذاته وبيئته، ويظهر ذلك من خلال سلوكياته التي تؤثر سلبًا على بيئته، سواء كانت بيئته النفسيّة، أو المهنية أو الأكاديمية. علامات الغباء العاطفي أبرز العلامات التي تظهر عند من يفتقرون للذكاء العاطفي ما يأتي: الخوف من الصراع مع أيٍّ كان، كما أنّ الغبي عاطفيًّا يسمح للجميع باستغلاله

معلومات حول الطاقة الشمسية

الطاقة الشمسية تعتبر الطاقة الشمسية هي المصدر الأساسي لكلّ أنواع الطاقة على كوكب الأرض، فحرارة الشمس هي السبب في تكون الوقود الأحفوري والنفط والغاز الطبيعي، وهي سبب حركة الرياح على كوكب الأرض، كما أنّها السبب في تبخر المياه من المسطحات المائية وتساقط الأمطار، والأهم من هذا فهي السبب في الحفاظ على حرارة كوكب الأرض المناسبة لنتمكن من العيش عليه، لهذا يمكن القول إنّ الطاقة الشمسية هي المصدر الأساسي للطاقة على كوكبنا. معلومات حول الطاقة الشمسية كيف تنتج الطاقة الشمسية تنتج الطاقة الشمسية في الأساس

حل مشكلة تعطيل حساب الفيس بوك

حل مشكلة تعطيل حساب الفيس بوك بسبب الحذف الدائم يُمكن حل مُشكلة تعطّل حساب الفيس بوك بسبب الحذف الدائم خلال فترة 30 يوماً فقط من تاريخ القيام بعملية الحذف، حيث يُمكن للمُستخدِم خلال هذه المُدّة استرجاع حسابه من خلال تسجيل الدخول إليه والنقر على زر إلغاء الحذف (Cancel Deletion) الذي يظهر عبر شاشة حساب الفيس بوك عند الدخول إليه، وتجدر الإشارة إلى أنّه بعد مرور هذه الفترة لن يكون بإمكان المُستخدِم استعادة حسابه بأيّ طريقة كانت، علماً أنّ بعض معلومات المُستخدِم عبر الحساب قد تبقى ظاهرةً لمدة 3

موضوع تعبير عن الصلاة

جاء الإسلام لتأسيس نظامٍ بشريٍّ قائمٍ على عبادة خالقٍ واحدٍ هذا الخالق هو من خلق الكون ونظّم شؤونه وخلق الإنسان بأحسن صورةٍ، هذا المجتمع قائمٌ على المعرفة والتعاون، مبنيٌّ على التسامح والاحترام لإنسانية الإنسان، ولذلك وضع الإسلام القوانين التي تبني المجتمع على الفضيلة. كان الدين الإسلامي والذي يتمثّل بالقرآن الكريم الدستور الأساسي للنظام الإسلامي والسنن النبوية الشريفة التي تترجم هذا الدستور وتبسطه، كان هذا المنهاج الذي بنى دولة الإسلام، وكان سباقاً في الإشارة إلى الإنجازات العلميّة التي

أسباب القيء في الصباح

القيء في الصباح القيء هو إخراج ما في المعدة من سوائل وطعام، وهو أحد الأعراض التي ترافق بعض الأمراض، والقيء الصباحيّ من المشاكل التي تواجه العديد من الأشخاص، وهذه المشكلة نابعة من مجموعة من الأسباب والعوامل، وهذه الأسباب سنعرضها خلال هذا المقال. أسباب القيء في الصباح التهاب المعدة الحاد التهاب المعدة الحاد هو عبارة عن حدوث تهيّج في البطانة المغلّفة للمعدة، وينتج هذا الالتهاب عن مجموعة من الأسباب وهي: تعرّض المعدة لعدوى سواء كانت طفيليّة أم بكتيرية، أم فايروسية، وينجم عنها قيء وخاصة في الصباح

كيف تتغلب على خوفك من طبيب الأسنان

رهاب معالجة الأسنان هل تصاب بالخوف الشديد عند حاجتك للقيام بزيارة طبيب الأسنان؟ حسناً.. اعلم أنّك لست وحدك من يواجه هذه المشكلة؛ إذ تقدر بعض الدراسات أنّ أكثر من 70% من الأشخاص البالغين يشعرون بالقلق من زيارة طبيب الأسنان، وبالنسبة للبعض فإنّ هذا القلق يبدو واضحاً سببه، لكن البعض الآخر يعاني من حالة خوف شديد دون معرفة الأسباب وبصورة غير طبيعية، وهذه الحالة تسمى رهاب معالجة الأسنان Dentophopia . فإذا كنت تعاني من هذه الحالة عندما تريد الذهاب لطبيب الأسنان للمعالجة، لا تقلق لأنه يوجد حلول منطقية

آثار حب الشباب في الوجه

أنواع آثار حب الشباب يُعاني العديد من الناس من ظهور حب الشباب ، كونه يترك آثاراً وندوباً واضحة، ولكن تُساعد العديد من العلاجات المتنوّعة بتخفيف أثرها تدريجياً عن طريق وصف العلاج من قبل طبيب الجلدية المختصّ بعد إجراء الفحوصات اللازمة ووصف العلاج المناسب لقوة آثار حبّ الشباب ووضوحها، كما تصنّف ندوب حبّ الشباب لثلاثة أنواعٍ رئيسية: حفر صغيرة وعميقة، وحواف حادة بعض الشيء تتنوّع ما بين سطحيّة وعميقة، وندوب واسعة تمنح الجلد تموّجاً، وينتج هذا النوع من الندوب عن الإصابة بتلف تحت سطح الجلد. يتم علاج