6.22. A folyadékfelszín „rugalmas” tulajdonsága
A kísérlet célja 
A víz felületének rugalmas, hártyaszerű viselkedésének vizsgálata.
a) Borotvapenge "úszásának" bemutatása
Szükséges anyagok, eszközök
- kristályosító tál, kb. 22 cm átmérőjű
- borotvapenge, rákötött cérnával
- csapvíz
Leírás
Töltsünk a kristályosító tálba vizet, majd fektessük a víz felszínére óvatosan a borotvapengét a pengéhez rögzített cérnaszál segítségével. A ráhelyezés előtt érdemes a borotvapengét kissé összetapogatni ujjainkkal (vigyázva, hogy ne vágjuk meg a kezünket), ekkor a penge biztosan nem süllyed le. Figyeljük meg, hogy a penge a víz tetején marad, alatta „behorpad” a víz felszíne.
Kísérlethez kapcsolódó kérdések
- Miért tanácsos a pengét kissé „összefogdosni” vagy zsírral, krémmel bekenni a vízfelületre helyezés előtt?
- Mivel magyarázható, hogy a víznél jóval nagyobb sűrűségű penge nem süllyed le? Készítsünk ábrát a jelenség magyarázatához.
Módszertani kiegészítések
- A felületi feszültség definiálása nem egyszerű. Sokszor definícióként a jelenségkör leírása olvasható, miszerint munkát kell végezni, hogy egy részecskét a felszín közelébe juttassunk, a felszínen található részecskék ezért magasabb energiaállapotban vannak, feszített réteg alakul ki, minimális felületre törekszik, munkát kell befektetni új felületelem létrehozásához, bla-bla-bla. Ezek természetesen igazak, de nem a felületi feszültség definíciója. A felületi feszültség a felületi réteget jellemző paraméter (dimenziós szám), mely megadja, hogy egységnyi felület létrehozásához mennyi energia szükséges, avagy megadja a felület síkjában az egységnyi vonal mentén ható erőt.
b) A felület „alulról” tapasztalható rugalmasságának kimutatása
Szükséges anyagok, eszközök
- 40 literes, fémkeretes üvegkád (akvárium)
- úszó (kémcsőből, gumidugóból, sörétből és rézdrótból)
- dietil-éter
Leírás
1. Az úszó elkészítése: a kémcsőben annyi sörét van, hogy az úszó karikája kb. 2 cm-re kilóg a vízből. (1. kép)
2. Nyomjuk le az úszót a víz alá úgy, hogy a karika kissé a vízfelszín alatt helyezkedjen el, majd engedjük el lassan az úszót. Ha megfelelő volt a beállítás, a „vízhártya” nem engedi az úszót a vízfelszín fölé. (2. kép)
3. Az előbbi helyzetben, amikor az úszót a „hártya” nem engedi a vízfelszín fölé, öntsünk kevés étert az úszó karikájának környékére! (3. kép)
Kísérlethez kapcsolódó kérdések
- Értelmezzük, mi történik az éter vízbe öntésekor? Miért nem mosogatószert használunk?
Tweet