لماذاتتخذ قطرة الماء الشكل الكروي؟؟

لماذا تتخذ قطرة الماء الشكل الكروي ؟

كما نعرف أن جميع الجزيئات في هذا الكون في حركة مستمرة ، وبالتالي عند
حدوث أي اختلال في ترتيب الجزيئات ، تبادر بدورها في محاولة تعديل هذه
الخلل .

و تلعب المسافة بين الجزيئات مع بعضها البعض دوراً مهماً في تحديد حرية الحركة للجزيئات المكونة للمادة .

أقسام المادة :

· الغازات : المسافة بين الجزيئات تكون كبيرة ، وبالتالي فإنها حرة الحركة بشكل واسع .

· السوائل : المسافة بين الجزيئات كبيرة نسبياً ، لذلك لها قابلية للحركة بشكل سلس .

· المواد الصلبة : تكون الجزيئات متقاربة نوعاً ما ، لذا لا نلحظ لها حركية بالعين المجردة .

قبل أن نجيب عن تساؤلنا ، يتوجب علينا تعريف الظاهرة المسببة للتشكيل الكروي لبعض السوائل

ظاهرة التوتر السطحي

هذه الظاهرة تحدث عندما يختل توازن الجزيئات الموجودة على سطح السائل ، و بالتالي تميل إلى جذب بعضها البعض بشكل أفقي .

في الشكل أعلاه قدمت أسهل مثال وهو الماء

كما نرى ، فإن الجزيء الموجود في قلب المادة ، خاضع لأربع قوة مؤثرة ( كل
قوتين متساويتين في المقدار و متعاكستين في الاتجاه ) ، وبالتالي فهذا
الجزيء في حالة مستقره أو ثابتة نوعاً ما .

لماذاتتخذ قطرة الماء الشكل الكروي؟؟ 22222210

لماذاتتخذ قطرة الماء الشكل الكروي؟؟ 22222210

مقارنة
بالجزيء الموجود على سطح المادة ، فإنه يتأثر بثلاث قوى ، القوتين الأفقية
متعادلة ، بينما القوة العمودية إلى الأسفل تسبب اختلال في توازن هذا
الجزيء ، وبالتالي يخضع لتأثير إلى الأفقية ، مما يؤدي إلى حدوث ظاهرة
التوتر السطحي ( أو الشد السطحي ) .

والآن يمكننا أن نفسر بسهولة ماهية الشكل الكروي لقطرة الماء .!!

لماذاتتخذ قطرة الماء الشكل الكروي؟؟ 33333310

لماذاتتخذ قطرة الماء الشكل الكروي؟؟ 33333310

كما
رأينا في الشكل أعلاه أن قطرة الماء ككل ، تخضع لتأثير القوى الوسطية ( أي
قوى الجذب نحو الوسط ) وبالتالي تتخذ شكلاً كروياً بحيث يحوي على أقل
مساحة معرضة للتأثر بالبيئة الحولية .

لمحة :

نلاحظ تكون الشكل المخروطي لقطرة الماء عند أول نزولها من الصنبور ، حيث
أنها تحاول شيئاً فشيئاً تقليل مساحة السطح المعرض بزيادة الشد السطحي .

أمثله من الطبيعة :

قطرات الندى على وريقات الورد الشمعية

قطرات الماء على السطوح الزجاجية ( النافذة .. كأس الماء .. زجاج السيارة ... الخ )

تمكن بعض الحشرات من الوقوف على سطح البرك المائية