الشد السطحي ( التوتر السطحي )

[بزوغ الفجر]

ظاهره التوتر السطحي ..........


تنشأ ظاهرة التوتر السطحي عن قوى التماسك وقوى التلاصق بين الجزيئات عند سطوح السوائل وهي خاصية سطحيه لا وجود لها داخل السائل . وإذا اعتبرنا جزيئاً موجود داخل السائل ، فإنه يكون واقعاً تحت تأثير قوى تجاذب الجزيئات المحيطة به من جميع الجهات ، ولذلك فإن محصلة هذه القوى تساوي صفراً . أما الجزئ الموجود على السطح .. فإنه يقع تحت تأثير قوى جذب الجزيئات التي تحته فقط ، وتكون محصلة هذه القوى إلى أسفل ، أي إن الجزيئات الموجودة عند السطح تكون متأثرة بقوى تشدها ، نحو باطن السائل وفي اتجاه عمودى على سطحه . وعلى هذا الأساس .. فإن الجزئ الذي يصعد إلى سطح السائل سوف ينجذب ، أو يشد فجأة إلى باطن السائل .



وبالتالى فإن الجزيئات الموجودة على سطح لابد لها وأن تكون مختزنة لكمية من الطاقة ، تساوى الشغل الذي بذلته إلى أن وصلت إلى سطح السائل ، أى إن هذه الجزيئات تكون لها طاقة وضع . ومن هنا يتضح أن السطح العلوى من السائل يتكون من جزيئات متراصة ذات طاقة وضعية معينة ، ولهذا فهى في حالة تزاحم ، تحاول أن تتجه مرة أخرى نحو باطن السائل ، وهذا ما يكسب سطح السائل خواص أشبه ما تكون بصفات الغشاء المرن الرقيق المشدود .




و يعرف التوتر السطحي لسائل


بأنه القوى المؤثرة عمودياً على وحدة الأطوال من أى خط مماسى لسطح السائل ، ويقاس معامل التوتر السطحى بوحدات نيوتن / م .
وتعمل قوى التوترالسطحى على إنقاص مساحة سطح السائل إلى أقل ما يمكن ، وبما أن الشكل الكرى له أقل مساحة ممكنة لذلك .. فإن قطرات السائل تتخذ دائما شكلاً كرياً بسبب قوى التوتر السطحى المؤثرة عمودياً على سطحها نحو الداخل .


العلاقة بين التوتر السطحي والزيادة في الضغط داخل فقاعة سائل كرية
نفرض أن لدينا فقاعة هواء كرية الشكل ، نصف قطرها ( نق ) ، ولها سطح واحد من سائل توتره السطحى ( ت ) .
يوجد داخل هذه الفقاعة هواء ضغطه أكبر من الضغط الخارجي بمقدار ( ض ) ، يحاول هذا الضغط تكبير الفقاعة ، يعاكس هذا الضغط ويتساوى معه ضغط ناشئ عن قوى التوتر السطحى ، التي تحاول أن تجعل الفقاعة أصغر ما يمكن .
نتصور مقطعاً بقطع الفقاعة الكرية لنصفين متساويين . ونفترض اتزان الفقاعة كما هو مبين بالشكل .

[المقاتل]

درس من دروس الفيزياء...

شكراً لكِ على هذا الطرح...

وننتظر المزيد من روائع مواضيعكِ...

[بزوغ الفجر]

الله الله درس من دروس الفيزياء


أنا من عشاق الفيزياء


أشكرك مراقبي المقاتل ..


فمرورك أنار صفحتي ..

[المقاتل]

من عشاق الفيزياء...

كم نحتاج لمن يدعم هذا التخصص في المنتدى...

بالتأكيد ننتظر عطاءك أخي الكريم....

[بزوغ الفجر]

المشاركة الأصلية كتبت بواسطة المقاتل

من عشاق الفيزياء...

كم نحتاج لمن يدعم هذا التخصص في المنتدى...

بالتأكيد ننتظر عطاءك أخي الكريم....

بمشيئة الله أكون عند حسن ظنكم ..


وأقدم لهذا الصرح ما هو مفيد ..

أختك .. وميض قلب