Незвичайна звичайна вода. Експерименти з поверхневим натягом води

Про матеріал
З метою формування у здобувачів освіти узагальненого експериментального вміння в умовах відсутності можливостей виконувати фізичні досліди та лабораторні роботи з обладнанням пропоную серію дуже простих експериментів, які ілюструють аномальні властивості води.
Перегляд файлу

image

Шановні здобувачі освіти!

Пропонуємо вам серію дуже простих експериментів, які ілюструють

аномальні властивості води.

 

imageДивовижне поруч з нами!       

 

 

 

 

 

 

Експеримент № 1 

«Дослід з водою і монеткою ».

Як ви думаєте, скільки крапельок води поміститься на звичайній монеті?

Цей експеримент покаже, що поверхня води може розтягуватися. 

Обладнання: вода, блюдце, монетка, шприц без голки на 5 мл.

Хід експерименту:

Покласти монетку на блюдце, а блюдце - на дуже рівну поверхню. У шприц наберіть воду. Намагайтеся капати воду в центр монетки з дуже близької відстані, рахувати кількість крапель і дивитися, яку форму приймає поверхню води на монеті.

Що відбувається?

Вода на монеті буде розташована не рівним тонким шаром, як це може здатися перед експериментом. Поверхня води буде розтягуватися і ставати все більш опуклою з кожною новою краплею до тих пір, поки тонка плівочка, яку утворює поверхню води, не порветься. І тоді майже вся вода з монетки витече в блюдце.

Порахуйте максимальну кількість крапель на поверхні монети.

Приклади прояву і використання явища в житті

image Спостерігаючи влітку за поверхнею річки, можна помітити, що багато комах переміщаються по поверхні води і не тонуть. Легкі водомірки можуть швидко ковзати по поверхні води, як ковзанярі по льоду. Тобто, вода         володіє       властивістю, що дозволяє         витримувати        всю   цю живність. І назва цій властивості - поверхневий натяг.

З явищем поверхневого натягу рідини ми стикаємося щодня: краплі води прагнуть прийняти форму, близьку до кулястої (а в

невагомості вони зовсім кулясті); струмінь води з-під крана прагне до циліндричної формі; шпилька не тоне на поверхні води в склянці; багато комах можуть ковзати по поверхні води.

За рахунок поверхневого натягу виникає таке цікаве явище, як ламінарний плин. Це упорядкований режим течії в'язкої рідини або газу, при якому сусідні шари рідини не перемішуються. Виглядає ламінарний струмінь так, як ніби вода застигла.

І це ще не все: поверхневий натяг дозволяє предметам плавати, завдяки йому виживають і розвиваються екосистеми, і навіть склад води стабільний тільки за рахунок цього явища. Без нього вода б постійно перебувала на межі двох агрегатних станів: випаровувалася і знову конденсуватися, так як молекули легко вискакували б з її поверхні.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Експеримент № 2 

«Нерухома горка із води ». 

Чи можна набрати води в стакан з гіркою? Ні, скажіть Ви! Так відповість юний фізик!

Обладнання: склянка, вода, монетки.

Хід експерименту:

Наповнюємо склянку водою до країв. Обережно ребром опускаємо в центр монетки одну за одною, не торкаючись пальцями води.

image

Що відбувається?

Обсяг монетки невеликий, тому і обсяг води в склянці збільшується повільно. Сила поверхневого натягу утримує рідину над краями склянки.

Звичайно, в якийсь момент чергова монета змусить воду витекти з склянки, так як обсяг опущених у воду монеток виявиться достатнім, щоб вода перелилася через край під дією власної ваги.

 

 

 

 

 

Експеримент № 3 «Скріпка, яка

плаває на поверхні води». 

Усім відомо, що металеві скріпки тонуть у воді. Чи можна змусити плавати металевий предмет? 

Обладнання: склянка, вода, скріпки.

image 

Хід експерименту:

Налийте води в склянку і поставте її перед собою. Візьміть скріпку та за допомоги іншої розігнутої скріпки поклади її на воду. Перед цим можна трохи потерти скріпку пальцями, щоб вона покрилася жиром, - тепер вже вона точно попливе.

Що відбувається?

Хоча скріпка зроблена з металу, вона втримається на поверхні води. Якщо подивитися на склянку ближче, а краще через лупу, можна побачити, що поверхня води трохи прогнулася під вагою скріпки, як натягнута шкіра. 

Якщо додати в воду трохи миючого засобу - скріпка негайно потоне!

 

Експеримент № 4 «Paper Fish».

Цей експеримент наглядно покаже, як змінюється поверхневий натяг.

Обладнання: паперова рибка, тарілка з водою, миючий засіб.

Хід експерименту:

image 

Паперову рибку поміщаємо на поверхню води в тарілці і додаємо у внутрішню порожнину рибки невелику кількість розчину поверхнево-активної речовини  (наприклад,  розбавлений водою рідкий миючий засіб для посуду). Рибка швидко пливе вперед. Перша крапля викликає активний рух рибки, але подальші такі краплі майже не дають ефекту.

Що відбувається?

Поверхнево-активні речовини знижують поверхневий натяг води, тому після того, як ми капнули мило всередину рибки, поверхневий натяг всередині рибки зменшується. Зате зовні деякий час вода ще не містить мила - її поверхневий натяг не встиг змінитися.

 

 

 

 

pdf
Додано
24 лютого 2023
Переглядів
2089
Оцінка розробки
Відгуки відсутні
Безкоштовний сертифікат
про публікацію авторської розробки
Щоб отримати, додайте розробку

Додати розробку