کشش سطحی (surface tension)

مرز هر سیالی تحت یک کششی قرار دارد و به آن کشش سطحی می‌گویند. یعنی سطح دوست دارد خودش را کوچک‌تر کند. علاوه بر این باعث می‌شود که آب خود را به هم پیوسته نگه دارد. کشش سطحی در مسائل گوناگونی مانند رنگ‌رزی، خیس شدگی، ناپایداری رایله و ... نقش ایفا می‌کند. در ابعاد کوچک (میلی‌متر به پایین) کشش سطحی نیروی مهمی در مسائل می‌شود.

وجود کشش سطحی به علت پیوندهای بین مولکول‌های سیال است. روی مرز، مولکول‌ها نمی‌توانند با همهٔ اطراف خود پیوند برقرار کنند. در نتیجه انرژی مولکول‌های روی سطح بیش‌تر خواهد بود و مایع دوست دارد مرز خودش را کم‌تر کند. آب به دلیل داشتن پیوند هیدروژنی بین مولکول‌هایش کشش سطحی بسیار بالایی در مقایسه با دیگر مایعات دارد.

برای کسب اطلاعات بیش‌تر می‌توانید به ویکی مربوط به کشش سطحی انگلیسی یا فارسی مراجعه نمایید.

مجموعهٔ آزمایش‌های این مبحث به دو بخش مشاهده‌ای و اندازه‌گیری تقسیم می‌شود. در بخش مشاهده، مجموعهٔ آزمایش‌هایی را انجام می‌دهید تا ارتباط بهتری با کشش سطحی و پدیده‌های ناشی از آن بر قرار کنید. در آزمایش اندازه‌گیری که ساده و کوتاه است، شما کشش سطحی آب را به چند روش اندازه‌گیری خواهید کرد.

فیلم‌های مرتبط

لینک شرح
کشش سطحی در فضا به دلیل وجود جاذبه، برخی از پدیده‌های جالب دربارهٔ کشش سطحی مانند کروی شدن آب معلق دیده نمی‌شود. در این فیلم شکل کروی شدن قطرهٔ آب در یک ایستگاه فضایی نشان داده می‌شود.
قطره روی سطح در این فیلم تحول آهستهٔ نشستن یک قطره روی سطح آب را مشاهده می‌کنید.
غرق نشدن به خاطر وجود کشش سطحی، سکه‌های فلزی روی سطح آب می‌مانند و یک دیگر را جذب می‌کنند.
زیبایی! بعضی‌ها با استفاده از حباب نمایش‌هایی جذاب اجرا می‌کنند.
حل مسائل بهینه‌سازی اگر چند شهر داشته باشیم و بخواهیم بین آن‌ها جاده بکشیم، برای کوتاه‌تر بودن جاده چه مسیری باید استفاده کرد؟ این فیلم پاسخ این مسأله را با استفاده از کشش سطحی به ما ارائه می‌کند.