پرسش ۱ فیزیک یازدهم
چرا وقتی روکش پلاستیکی را روی یک ظرف غذا میکشید و آن را در لبههای ظرف فشار میدهید، روکش در جای خود ثابت باقی میماند؟
پاسخ تشریحی و گام به گام پرسش ۱ صفحه ۴۱ فیزیک یازدهم
سلام دانشآموزان کوشا! 🤔 این سؤال به دو دلیل فیزیکی مهم مربوط میشود که با هم روکش پلاستیکی را روی ظرف نگه میدارند:
---
## ۱. نیروی چسبندگی (Adhesion)
دلیل اصلی این پایداری، نیرویی به نام **چسبندگی** (Adhesion) است. این نیرو، یک نیروی جاذبهی الکتریکی بین مولکولهای **دو مادۀ مختلف** است.
* وقتی شما روکش پلاستیکی (که معمولاً از پلیمرهایی مثل پلیاتیلن ساخته شده) را روی لبهی ظرف (شیشه، فلز، سرامیک یا پلاستیک) میکشید و فشار میدهید، مولکولهای روکش و مولکولهای سطح ظرف به اندازهی کافی به هم نزدیک میشوند.
* در این فاصلهی کم، **نیروهای بین مولکولی** ضعیف (مانند **نیروهای واندروالسی**) که بین همهی مولکولها وجود دارند، به اندازهای قوی میشوند که میتوانند روکش را در جای خود **ثابت** نگه دارند و از جدا شدن آن جلوگیری کنند. در واقع، این نیرو مانند یک چسب مولکولی عمل میکند.
---
## ۲. فشار هوا (Atmospheric Pressure)
عامل کمکی و تقویتکننده برای تثبیت روکش، **فشار جو** یا همان **فشار هوا** است.
* هنگامی که روکش را محکم روی دهانهی ظرف میکشید، معمولاً مقداری از هوای زیر آن خارج میشود و حجم هوای محبوس شده کاهش مییابد.
* این عمل باعث میشود که **فشار هوای محبوس شده در داخل ظرف** ($P_{\text{داخل}}$) کمی **کمتر** از **فشار هوای اتمسفر** ($P_{\text{جو}}$) که از بالا به روکش فشار میآورد، شود.
* از آنجایی که $P_{\text{جو}} > P_{\text{داخل}}$، یک **نیروی خالص** از سمت بیرون به روکش وارد میشود و آن را محکم روی لبههای ظرف میفشارد. این نیروی فشار هوا، پایداری روکش را چندین برابر میکند.
**نتیجهگیری:**
بنابراین، روکش پلاستیکی به دلیل **نیروی چسبندگی** مولکولی (که عامل اصلی است) و کمک **فشار هوای بیرونی** (که روکش را به سطح ظرف فشار میدهد) در جای خود محکم باقی میماند. 😉