Skip to main content
header

לנסות בבית - תחרות סירות

מה רואים?

שתי סירות שטות על פני המים בתבנית מפיירס, כאשר אחת הסירות שטה לאט ובכיוון שאינו ידוע מראש ואילו הסירה השניה שטה במהירות קדימה.

 

                         תחרות סירות 

מה לוקחים?

  • ריבוע סול בגודל 10X10 ס"מ (או ריבוע נייר בריסטול 10X10 ס"מ).
  • תבנית פיירקס.
  • נוזל לניקוי כלים.
  • טפי רפואי (טפטפת)
  • מספריים.

 

מה עושים?

  1. ממלאים את תבנית הפיירקס במים עד מחצית גובה הדפנות.
  2. גוזרים מהסול או הבריסטול שתי סירות לפי האיור:
                          סירה
  3. שואבים בעזרת הטפי נוזל לניקוי כלים.
  4. מניחים את שתי הסירות על פני המים (לא קרובות מידי).
  5. מטפטפים בעזרת הטפי טיפה מהנוזל לניקוי כלים לתוך המים, במרכז הפתוח של הסירה.
                    סבון
  6. צופים בסירות ובודקים איזו סירה מגיעה ראשונה לשוליים הנגדיים של תבנית הפיירקס.

 

איפה כאן המדע?

מתח הפנים הוא תכונה אופיינית לכל הנוזלים, מקורו בכוחות המשיכה ההדדיים בין המולקולות. אך בעוד שמתחת לפני הנוזל נמשכת כל מולקולה בכל הכיוונים ע"י מולקולות הנוזל האחרות שסביבה, הרי מולקולה שעל פני הנוזל נמשכת רק ע"י המולקולות שבתוך הנוזל. כלומר כוח משיכה הפועל על המולקולות שעל פני הנוזל איננו מאוזן. לכן, ככל שכוחות המשיכה בין מולקולות הנוזל חזקים יותר, מתח הפנים גדול יותר. מכאן נובע כי מתח הפנים של המים גבוה ביחס לרוב הנוזלים כשם שקשרי המימן בין מולקולות המים חזקים מכוחות המשיכה בין המולקולות של רוב הנוזלים האחרים.

כאשר מוסיפים למים דטרגנט או סבון נוצר מעין "קרום" חדש על פני המים . הכוחות הפועלים על החלקיקים שבקרום החדש חלשים יותר מאשר הכוחות הפועלים על "קרום" של מים ללא סבון. לכן סבון הנוגע במים או טיפה של דטרגנט שמוסיפים למים, מוריד את מתח הפנים. כאשר מטפטפים את טיפות הדטרגנט נוצר מצב שבצד האחורי של הסירה הכוחות בין מולקולות המים חלשים מאשר הכוחות בין מולקולות המים מלפנים.

אבל במערכת הזו יש עוד כוחות. למשל הכוחות בין מולקולות המים לבין דופן הסירה. בגלל ההבדל בין מתח הפנים גם התכונות האלה שונות מלפנים ומאחור. מולקולות המים הנקיים שמלפנים נמשכות אל הסירה (וגם מושכות אותה) בכוח חלש יותר ממולקולות המים שמאחורי הסירה, שיש בהם דטרגנט. הכוח המושך את הסירה אחורה חלש יותר מהכוח המושך אותה קדימה והיא "טסה" קדימה במהירות.

מה עוד?

  1. אפשר להחליף את המים בתבנית הפיירקס בנוזלים אחרים. למשל: כוהל (אלכוהול) או אצטון.
  2. אפשר לגזור סירות מחמרים שונים ולבדוק האם החומר משפיע.
  3. אפשר ליצור צורות שונות של סירות ולבדוק האם הסירות מגיבות באותה דרך.
  4. אפשר להחליף את הנוזל לניקוי כלים בסבונים מוצקים ובסבונים נוזליים אחרים ולבדוק האם כולם יעילים באותה מידה.
  5. אפשר לבדוק האם יש חשיבות למקום הוספת ביחס על גבי הסירה.
  6. אפשר למרוח את הסירה בשמן שהוא כידוע חומר "שונא מים" ולראות איך זה משפיע על התופעה.

בחזרה לרשימת הניסויים

  קרדיט תמונה

נוצר בתאריך: 17/04/08
עודכן בתאריך: 22/10/12