التوتر السطحي خاصية تمكن الحشرات من المشي فوق سطح الماء

ما هو التوتر السطحي؟

• التوتر السطحي هو قوة سطحية تؤثر على السطح الخارجي للسوائل. تتسبب هذه القوة في جعل سطح السائل behaves as if it were covered by a stretched elastic membrane.

كيفية عمل التوتر السطحي:

1. التركيب الجزيئي للسوائل:
   • جزيئات السائل تتجاذب معًا بسبب قوى الترابط بين الجزيئات. على السطح، تتجاذب الجزيئات الموجودة داخل السائل بقوى أقوى من الجزيئات على السطح لأن الجزيئات على السطح ليس لديها جزيئات سائلة من جميع الاتجاهات حولها.
2. تأثير التوتر السطحي:
   • السطح كغشاء مرن: التوتر السطحي يجعل سطح السائل behaves as if it were covered by a thin, stretched elastic film. هذا الغشاء يمنع الأجسام الخفيفة من الغمر بالكامل في السائل.

تأثير التوتر السطحي على الكائنات الحية:

1. الحشرات المائية:
   • بعض الحشرات، مثل خنفساء الماء والبعوض، يمكنها المشي على سطح الماء بفضل التوتر السطحي. أجسامها خفيفة الوزن وأرجلها طويلة ورفيعة، مما يساعد في توزيع الوزن بشكل يتيح لها البقاء على السطح دون أن تغمر بالكامل.
2. توازن الوزن:
   • التوتر السطحي يعمل على توزيع وزن الحشرة على مساحة واسعة، مما يمنعها من الغرق في الماء. الأرجل الرفيعة لها تأثير مشابه لتوزيع الوزن على سطح أوسع.

أمثلة أخرى لتوتر السطحي:

• القطرات: يمكن ملاحظة التوتر السطحي عندما تتجمع قطرات الماء على الأسطح وتبقى شكلها كروي.
• تكوين الفقاعات: الفقاعات الهوائية في السائل تتكون بسبب التوتر السطحي الذي يشكل قشرة حول الغاز.

كيفية قياس التوتر السطحي:

• يتم قياس التوتر السطحي باستخدام أدوات مثل جهاز التوتر السطحي أو طرق معملية مختلفة مثل اختبار الرفع أو اختبار الغمر.

بفضل التوتر السطحي، يمكن للعديد من الكائنات الحية الاستفادة من خصائص السطح للسوائل للعيش والتكيف في بيئات مائية مختلفة.