Czym jest napięcie powierzchniowe? Proste ćwiczenie naukowe dla dzieci

Dziś uczymy się o napięciu powierzchniowym, przykładach napięcia powierzchniowego, dlaczego napięcie powierzchniowe jest tak ważne oraz szybkim i łatwym eksperymencie napięcia powierzchniowego, który można wykonać z dziećmi w domu w kuchni lub w klasie. Proste zajęcia naukowe mogą pomóc dzieciom poznać otaczający je świat, jednocześnie wykorzystując ich ciekawość poprzez zabawę!

Napięcie powierzchniowe utrzymuje krople wody razem na powierzchni takiej jak ten polar.

Napięcie powierzchniowe

Co sprawia, że cząsteczki wody sklejają się, tworząc kroplę wody?

Napięcie powierzchniowe.

Co pozwala tym fajnym owadom chodzić po wodzie?

Napięcie powierzchniowe.

Czym jest napięcie powierzchniowe?

Napięcie powierzchniowe pozwala owadowi chodzić po wodzie bez wpadania do niej.

Ale czym jest napięcie powierzchniowe i jak uczyć o nim dzieci w sposób, który ma więcej sensu?

Właściwość powierzchni cieczy, która pozwala jej oprzeć się sile zewnętrznej ze względu na spójny charakter jej cząsteczek.

–

Szkoła Nauk o Wodzie w USGS

Myślę o tym trochę jak o „skórze”, która tworzy się na powierzchni wody, aby utrzymać krawędzie wody razem, nawet jeśli nie jest to całkiem poprawne z naukowego punktu widzenia. Zasadniczo cząsteczki wody są bardziej przyciągane do siebie niż cząsteczki powietrza.

Ta właściwość jest spowodowana spójnością podobnych cząsteczek i jest odpowiedzialna za wiele zachowań cieczy.

Ten artykuł zawiera linki partnerskie.

Napięcie powierzchniowe i krople wody

Krople wody chcą być okrągłe, ale podczas spadania przeszkadza im grawitacja.

Ponieważ cząsteczki wody przyciągają się wzajemnie, powoduje to kształt kropli cieczy. Chcą być kuliste, aby być jak najbliżej siebie, ale podczas upuszczania grawitacja zaczyna je od siebie odciągać.

Przykład napięcia powierzchniowego – robaki wodne

Masa robaków wodnych nie jest wystarczająco duża, aby przebić napięcie powierzchniowe wody.

W przypadku owadów wodnych i innych owadów, takich jak pająki wodne, które są w stanie biegać po powierzchni wody, ich waga nie jest wystarczająca, aby przebić powierzchnię wody spowodowaną napięciem.

Przykład napięcia powierzchniowego – unoszenie się na wodzie

Rzeczy, które są zbyt ciężkie, aby unosić się na wodzie, mogą unosić się na powierzchni, dopóki napięcie powierzchniowe nie zostanie zakłócone.

Niektóre obiekty mogą unosić się na powierzchni wody, nawet jeśli są od niej gęstsze.

Eksperyment z pływającą szpilką działa dzięki napięciu powierzchniowemu.

Obiekt taki jak agrafka lub igła może być ostrożnie umieszczony na powierzchni wody i unosić się na niej, mimo że jest dość ciężki w stosunku do wody. Gdy powierzchnia zostanie poruszona, a napięcie powierzchniowe „złamane”, obiekt szybko zatonie.

Praktyczne ćwiczenie napięcia powierzchniowego dla dzieci

Cóż, nie zdołałbym wypowiedzieć więcej niż 10 słów tej definicji, zanim oczy moich dzieci zaszkliłyby się. Postanowiłem więc zapomnieć o formalnych definicjach i zamiast tego przeprowadzić praktyczną demonstrację!

Materiały potrzebne do eksperymentu z napięciem powierzchniowym

Aby zademonstrować napięcie powierzchniowe, użyliśmy grosza i znaleźliśmy butelkę ze spryskiwaczem, dzięki której mogliśmy łatwo kontrolować szybkość kropelek wody.

Idealny byłby zakraplacz lub pipeta.

Wskazówki dotyczące aktywności napięcia powierzchniowego

Krok 1

Napełnij butelkę, zakraplacz lub pipetę wodą.

<h3>Krok 2

Upuszczaj wodę na płaski grosz kropla po kropli.

Wypełniliśmy górę grosza kroplami wody…., a następnie dodaliśmy więcej kropli…. i więcej kropli.

Gdy moje dzieci pracowały nad dodawaniem kropli wody do swoich groszy, wyjaśniłam im własnymi słowami, czym jest napięcie powierzchniowe:

Cząsteczki wody mocno trzymają się siebie nawzajem. Nie chcą się rozdzielić. Szczególnie mocno trzymają się siebie nawzajem na powierzchni, ponieważ po drugiej stronie nie ma cząsteczki wody, której mogłyby się chwycić. Cząsteczki wody na powierzchni trzymają się siebie tak mocno, że na powierzchni tworzy się „skórka”. Kropelki wody gromadzą się jedna na drugiej, aż na szczycie grosza utworzy się mała kopuła wody.

Oczywiście w końcu nadchodzi moment, w którym cząsteczki wody nie są już w stanie dłużej się utrzymywać i wylewają się na stół.

Moje dzieci były absolutnie zdumione kopułą wody, którą stworzyły na swoich groszach.

Powtarzały jednak demonstrację w kółko nie po to, by zobaczyć kopułę, ale by zobaczyć, który z nich pierwszy sprawi, że woda wyleje się na stół.

Cóż to była za zabawa!

Ćwiczenia związane z napięciem powierzchniowym dla lepszej nauki

Wypróbuj niektóre z aktywności opisanych w powyższych informacjach na temat napięcia powierzchniowego, np. spróbuj sprawić, by igła lub agrafka unosiły się na wodzie, a następnie tonęły. Wybierz się na polowanie na krople wody i spróbuj znaleźć miejsca, w których woda ma kształt kuli i kropli. Znajdź pływające rzeczy, które wydają się zbyt ciężkie, by unosić się na wodzie!

Powiązane: Wydrukuj kolorowanki z owadami

Więcej aktywności naukowych z bloga Aktywności dla dzieci

Czego dowiedziałeś się o napięciu powierzchniowym? Jak poszło ćwiczenie z napięciem powierzchniowym?