Parádní věda 14 – Povrchové napětí

Tyto pokusy závisí na povrchovém napětí. Co to vůbec takové povrchové napětí je? Zkusme si představit, jak se chová kapalina. Vždycky se snaží zaujmout co nejmenší povrch, tudíž je pro ni výhodná pozice koule. Obecně platí, že pokud bychom chtěli zachovat povrch co nejmenší, toto těleso v prostoru nám docílí cíleného. Pokud bychom však kapalinu nutili dostat se do polohy s větším povrchem, což je pro ni pochopitelně diskomfortní, začaly by působit nějaké síly, které by se snažily zabránit rozšíření povrchu. Při vzdalování se molekul od sebe je nutné překonat přitažlivou sílu jednotlivých částic, čímž konáme práci. Vzniká pak na povrchu jakási pevná pružná blanka, která se chová jako fólie a má nějaké mechanické napětí, kterému se říká povrchové, povrchové napětí. Povrchové napětí je velmi užitečná věc, umožňuje například vodním ptákům plavat. A teď k našemu pokusu! 

Na první pokus stačí pouze sponka. Měla by být lehká, aby plovala na povrchu vodu. Přeji všem, kteří pokus zkouší, pevné nervy, neboť umístit sponku na hladinu tak, aby nespadla na dno, může být pro někoho pěkný oříšek. Sponka plove! Na tyčinku do uší umístěte Jar či jakýkoliv jiný saponát. Při kontaktu saponátu s vodní hladinou se povrchové napětí sníží. Je to dáno tím, že Jar má nižší povrchové napětí než voda, a proto snižuje povrchové napětí naší hladiny. Co se stane se sponkou? Začne se hýbat od směru působení Jaru, ale proč? 

Sponka se snaží dostat do míst, kde je povrchové napětí vyšší, což jsou logicky místa vzdálená od Jaru co nejdále. Sponku jsme ale dostihli a snížili povrchové napětí natolik, že nakonec stejně spadla na dno naší nádoby, neboť ji už hladina vody neudržela. 

Obdobný princip je aplikován i v druhém pokusu. Obvykle tento pokus vidíte s černým pepřem, ale provensálské koření též poslouží, a navíc lépe voní! 

Dle videa nasypte jakékoliv koření tak, aby plovalo na hladině. Opět se dotkněte tyčinkou od Jaru hladiny a pozorujte, co se děje. Že koření utíká pryč od našeho epicentra Jaru? Naprosto v pořádku! Po přidání saponátu se snižuje povrchové napětí mezi částečkami pepře a vody, proto se pepř tzv. sráží do hloučků.

 

To je věda, že? Vyzkoušejte doma!



Autoři: Dům dětí a mládeže hl. m. Prahy