ما الخاصية التي تفسر طفو إبرة فوق سطح الماء

ما الخاصية التي تفسر طفو إبرة فوق سطح الماء ؟، من الاستفسارات التي يبحث عنها الطلبة على مقاعد الدراسة في الآونة فهو سؤال فيزيائي بحت يتطلب الدقة في طرح الإجابة، وفي هذا المقال سنجيب عن هذا التساؤل.

ما هي خاصية الطفو

الطفو هي القوة التي تجعل الأشياء تطفو على السطح، أي إنها القوة التي تمارس على جسم مغمور جزئيًا أو كليًا في سائل، بحيث يحدث الطفو بسبب الاختلافات في الضغط الذي يعمل على جوانب متقابلة من جسم مغمور في سائل ثابت، و يمكننا تعريف الطفو بأنها القوة الصاعدة التي يطبقها السائل على الجسم وتقاس بوحدة النيوتن.[1]

ما الخاصية التي تفسر طفو إبرة فوق سطح الماء

تحتوي الإبرة المعدنية أو مشبك الورق على كثافة أعلى من كثافة الماء، لذلك عندما يتم إسقاطها في الماء، فإنها تسقط في قاع الماء، ومع ذلك إذا وضعناها أفقياً على الماء بحذر شديد، يمكن أن تطفو إلى الأبد بسبب التوتر السطحي للماء، حيث يعمل التوتر السطحي على سحب جزيئات الماء الموجودة على السطح بواسطة قوة التماسك بينها وبين الجزيئات داخل الكتلة وبالتالي يكون لديها طاقة كامنة أعلى من تلك الموجودة في الداخل، بحيث يحافظ الماء على شكل سطحه المستدير لأنه لا توجد جزيئات ماء خارج السطح لموازنة هذا السحب الداخلي، و بذلك تعمل قوة التماسك هذه كغشاء مرن يقاوم التمزق.

تفسير التوتر السطحي

يعتمد حجم الضغط الذي يمارسه الجسم على وزنه ومنطقة التلامس، فمثلاً عندما نسقط إبرة رأسياً لها نفس الوزن فأنها تسقط الى القاع لانها تحتوي على منطقة تلامس صغيرة، مما يؤدي إلى ضغط كبير على سطح الماء مما يؤدي إلى تمزق السطح والسقوط، و في المقابل إذا تم وضع الإبرة أفقياً على سطح الماء ستطفو، لانها تحتوي على مساحة تلامس أكبر وضغط أقل يمارس على سطح الماء.[2]

إلى هنا نكون قد انتهينا من هذا المقال بعد أن تحدَّثنا فيه عن الخاصية التي تفسر طفو إبرة فوق سطح الماء، وشرح التفسير العلمي لهذه الظاهرة.