إبرة تطفو على سطح الماء:

Surface Tension Of Water : The Floating Needle:

إبرة تطفو فوق سطح الماء في كأس، تضاف نقطة من محلول الصابون عند ذلك تغطس  الإبرة الى القعر.

الطريقة :

ارتدي القفازات الواقية.

1. املاء كاس كبيرة بالماء، تأكد ان الكاس نظيف.
2. ضع إبرة خياطة على قمة الماء في الكاس ولكنها موضوعة فوق قطعة من الورق.
3. ضع ملعقة مسطحة تحب الورقة التي تحمل الإبرة. ان الورقة و الإبرة سوف تطفو حالا ان الورقة سوف تمتص ماء وتغطس، الى ان الإبرة ستبقى طافية على السطح.
4. بعد مناقشة دور التوتر السطحي للماء. اضف نقطة واحدة من محلول الصابون الى سطح الماء في الكاس.
5. لاحظ ان الإبرة تغطس بعد ذلك بعد ثواني قليلة.

التفاعل :

التوتر السطحي للسائل هو الطاقة المطلوبة لزيادة مساحة السطح.

هذا التوتر والشد يسبب بظهور السطح كانه غشاء او جلد هذه الخاصية هي جزئيات بسبب حقيقة ان الجزئيات السطحية تسحب داخليا بينما باقي الجزئيات في السائل تحسب بالتساوي في جميع الاتجاهات.

ان  الإبرة أكبر كثافة من الماء لذلك اذا دفعت الى الأسفل فانها ستغطس عند السطح. مع ذلك فان الطاقة ستكون مطلوبة لزيادة سطح الماء بشكل كاف يسمح للإبرة بالطفو.

وعند إضافة الصابون فان التوتر السطحي ينقص وبالتالي فان  الإبرة تغطس.

أفكار تعليمية :

1. التوتر السطحي للماء يسمح لكثير من الحشرات بالمشي فوقه، رغم إنها اثقل من الماء والتوتر السطحي هو الذي يرفع الماء في الأنابيب الشعرية، وهو الذي يؤدي الى ان المطر ينزل على شكل نقاط مكورة. وهي السبب في ان الماء يرتفع الى أعلى النباتات.
2. ان التوتر السطحي للماء m2 / ^{2 -}10 × 7.3 /J (جول للمتر المربع).
3. سيكون من الصعب وضع الإبرة مباشرة فوق سطح الماء.
4. مع القليل من التدريب يمكن ان تجعل دبوس (مشبك الورق) يطفو، رباط مطاطي، او شفرة.