Napięcie powierzchniowe

Nalej do głębokiego talerza wody z kranu.
Powierzchnię wody posyp równomiernie mielonym pieprzem (można spróbować z talkiem, cynamonem, czy innym proszkiem).

Na koniec palca wylej małą kropelkę płynu do mycia naczyń.
Przyłóż palec z płynem do powierzchni wody na środku talerza.


 A teraz opisz co się stało!

Dlaczego? Na powierzchni wody istnieje tzw. napięcie powierzchniowe. Sprawia ono, że powierzchnia ta zachowuje się jak cienka sprężysta błonka, gdyż cząsteczki wody przyciągają się wzajemnie. Lekkie drobiny pieprzu utrzymują się na powierzchni tej błonki. Płyn do mycia naczyń (detergent) zmniejsza napięcie powierzchniowe wody, czyli zmniejsza wzajemne przyciąganie się cząsteczek wody. Na pozostałej powierzchni wody napięcie nie zmienia się, więc przyciąga pieprz z obszaru zmniejszonego napięcia powierzchniowego. 

Woda sama nie jest w stanie wypłukać brudu z talerza czy tkaniny. Detergenty mają wspaniałe właściwości:  rozpuszczają się w wodzie zmniejszając siłę wzajemnego przyciągania się jej cząsteczek, a jednocześnie przyciągają i wiążą ze sobą małe cząsteczki brudu. W ten sposób brud jest rozbijany na kawałki i rozpraszany w wodzie, co umożliwia skuteczne pranie czy mycie naczyń.

Można też "zobaczyć" napięcie powierzchniowe wody wykonując doświadczenie takie, jak na poniższym zdjęciu.

Ważne jest to, aby położyć pieniążki na wodzie płaską powierzchnią, wtedy napięcie powierzchniowe jest na tyle duże, aby utrzymać ciężar monety. Nie uzyskacie tego efektu wkładając do wody, jak do skarbonki, najlżejszy nawet pieniążek.

Jest jednak jeszcze jedno ciekawe doświadczenie z monetami i napięciem powierzchniowym w roli głównej. Zajrzyjcie do "Frajdy Przyrodnika"


Zadania dla Uczniów:
 
1. Napięcie powierzchniowe wody jest wykorzystywane przez nartniki, drapieżne owady, które polują ślizgając się po powierzchni stawu. Nie polują jednak w czasie deszczu. Czy wiesz dlaczego?

2. Dlaczego krople wody mają kształt kuli?

3. W jaki sposób sprawić, aby, nie dotykając monet ze zdjęcia powyżej, spowodować ich zatonięcie?

4. Dlaczego tak ważne jest, aby nie dotykać napiętego, mokrego od deszczu płótna tropiku namiotu?