پاسخ فعالیت 3 فصل 2 فیزیک دهم

پاسخ تشریحی و گام به گام فعالیت ۲-۳ صفحه 30 فیزیک دهم سلام! این فعالیت، آزمایش کلاسیکی است برای درک دو مفهوم مهم: **کشش سطحی (Surface Tension)** و تأثیر **مواد فعال سطحی (Surfactants)** بر آن. 😊 ### الف و ب) شناور کردن گیره و مشاهده‌ی سطح آب 1.  **روش اجرا:** برای شناور کردن، گیره‌ی کاغذ (که چگالی آن از آب بیشتر است) را به آرامی روی یک دستمال کاغذی کوچک روی سطح آب قرار می‌دهیم. دستمال خیس شده و به تدریج غرق می‌شود، اما گیره روی آب باقی می‌ماند. 2.  **مشاهده:** می‌بینیم که گیره‌ی کاغذ روی آب شناور است و سطح آب در اطراف گیره کمی به سمت **پایین خم** شده و فرو رفته است [تصویر از یک گیره کاغذ شناور روی آب]. 3.  **توضیح:** دلیلی که گیره (که چگالی آن از آب بیشتر است و قاعدتاً باید غرق شود) شناور می‌ماند، **کشش سطحی قوی آب** است. نیروهای هم‌چسبی قوی بین مولکول‌های آب در سطح، یک **غشاء انعطاف‌پذیر و محکم** ایجاد می‌کنند. این غشاء مانند یک ترامپولین عمل می‌کند و وزن گیره را به صورت عمودی به سمت بالا و مماس بر سطح به صورت افقی تحمل می‌کند و مانع فرو رفتن آن می‌شود. ### پ) افزودن مایع شوینده (تأثیر بر کشش سطحی) 1.  **اجرا و مشاهده:** با افزودن یک یا دو قطره **مایع شوینده (مانند مایع ظرفشویی)** به آب، بلافاصله می‌بینید که گیره‌ی کاغذ **غرق** می‌شود. 2.  **توضیح و دلیل:** مایعات شوینده (دترجنت‌ها) حاوی مواد فعال سطحی هستند. این مواد بین مولکول‌های آب قرار گرفته و **نیروهای هم‌چسبی بین مولکول‌های آب** را به شدت **کاهش** می‌دهند.     * با کاهش هم‌چسبی، **کشش سطحی آب** تضعیف می‌شود.     * **غشاء سطحی** دیگر به اندازه‌ی کافی قوی نیست تا بتواند وزن گیره‌ی کاغذ را تحمل کند.     * نیروی شناوری (که به کشش سطحی بستگی دارد) دیگر قادر به مقابله با نیروی گرانش (وزن گیره) نیست و گیره به دلیل چگالی بالاتر از آب، فوراً **غرق** می‌شود. **نتیجه‌گیری:** کشش سطحی یک نیروی قوی است، اما می‌توان آن را با افزودن مواد فعال سطحی ضعیف کرد. این خاصیت، اساس شست‌وشوی ظروف است؛ زیرا مایع ظرفشویی، کشش سطحی آب را کاهش می‌دهد تا آب بتواند راحت‌تر به چربی‌ها نفوذ کرده و آن‌ها را بشوید.