فعالیت ۲-۵ فیزیک دهم
این فعالیت به شما کمک میکند تا درک بهتری از **نیروی دگرچسبی** به دست آورید. به این منظور، یک لیوان پر از آب، یک کارت بانکی و تعدادی وزنهی چند گرمی یا سکههای پول استفاده کنید. ابتدا مطابق شکل الف، کارت را طوری روی لبهی لیوان قرار دهید که تنها نیمی از آن با آب در تماس باشد. وزنههای چند گرمی را روی قسمتی از کارت قرار دهید که با آب در تماس نیست. (ابتدا وزنهی $$\text{1 g}$$ گرمی و ...) نتیجهی مشاهدهی خود را با توجه به مفاهیمی که تاکنون فرا گرفتهاید توضیح دهید. یکی دو قطره مایع شوینده به آب اضافه کنید و آزمایش را تکرار کنید. نتیجهی مشاهدهی خود را در گروه خود به بحث بگذارید.
پاسخ تشریحی و گام به گام فعالیت ۲-۵ صفحه 31 فیزیک دهم
سلام! این فعالیت یک آزمایش جذاب در مورد **نیروی دگرچسبی** است و نشان میدهد که این نیرو چقدر میتواند قوی باشد. 😊
### ۱. اجرای آزمایش و مشاهده (بدون شوینده)
1. **اجرا:** کارت بانکی یا مقوا را روی لبهی لیوان پر از آب قرار میدهیم به طوری که نیمی از آن با آب در تماس باشد.
2. **مشاهده:** با قرار دادن یک، دو یا حتی چند وزنهی کوچک (مانند سکههای $$\text{1 g}$$ یا $$\text{2 g}$$) روی لبهی کارت که بیرون از آب است، کارت **نمیافتد** و همچنان به لبهی لیوان و آب میچسبد (مانند شکل ب و ج).
3. **توضیح (نیروی دگرچسبی):** کارت به دلیل نیروی **دگرچسبی (نیروی چسبندگی بین مولکولهای مختلف)** بین مولکولهای کارت و مولکولهای آب، به سطح آب **میچسبد**.
* این نیروی دگرچسبی به صورت **عمودی** به سمت بالا به کارت وارد میشود و میتواند وزن اضافی (وزنهها و کارت) را تحمل کند.
* همچنین، **کشش سطحی** آب در لبهی تماس کارت و آب نیز به تحمل وزن کمک میکند.
### ۲. تکرار آزمایش با افزودن مایع شوینده
1. **اجرا و مشاهده:** پس از اضافه کردن یک یا دو قطره مایع شوینده به آب، و تکرار قراردادن وزنه:
* مشاهده میکنید که کارت، وزن بسیار **کمتری** را تحمل میکند و احتمالاً با گذاشتن همان وزنی که قبلاً تحمل میشد، کارت **از لبهی آب جدا شده و میافتد**.
2. **توضیح (تأثیر شوینده بر دگرچسبی):** همانطور که در فعالیت قبلی دیدیم، مایعات شوینده باعث **تضعیف نیروهای بین مولکولی** میشوند.
* شوینده، **کشش سطحی آب** را به شدت کاهش میدهد (تضعیف نیروی همچسبی).
* همچنین، مواد فعال سطحی میتوانند در لایهی مرزی بین آب و کارت قرار گرفته و **نیروی دگرچسبی** بین آب و کارت را نیز **کاهش** دهند.
**نتیجهگیری:** نیروی دگرچسبی و کشش سطحی میتوانند به طور مشترک یک نیروی عمودی قابل توجه برای تحمل وزن ایجاد کنند، اما این نیروها به شدت به خلوص مایع و وجود مواد فعال سطحی حساس هستند و با افزودن شوینده به سرعت ضعیف میشوند.