Zobrazit na úvodní stránce článků

Na začátek článku

Ikona prakticky

Povrchové napětí

Ikona inspiraceIkona hodina
Autor: Jaroslav Reichl
Anotace: S využíváním povrchových napětí různých kapalin se setkáváme každý den. Pomocí jednoduchého experimentu mohou žáci významu této fyzikální veličiny snáze porozumět.
Podpora výuky jazyka:
Klíčové kompetence:
  1. Gymnázium » Kompetence k řešení problémů » kriticky interpretuje získané poznatky a zjištění a ověřuje je, pro své tvrzení nachází argumenty a důkazy, formuluje a obhajuje podložené závěry
  2. Gymnázium » Kompetence k učení » efektivně využívá různé strategie učení k získání a zpracování poznatků a informací, hledá a rozvíjí účinné postupy ve svém učení, reflektuje proces vlastního učení a myšlení
Očekávaný výstup:
  1. gymnaziální vzdělávání » Člověk a příroda » Fyzika » Stavba a vlastnosti látek » objasní souvislost mezi vlastnostmi látek různých skupenství a jejich vnitřní strukturou
Mezioborové přesahy a vazby: Nejsou přiřazeny žádné mezioborové přesahy.
Průřezová témata:
  1. Gymnaziální vzdělávání » Mediální výchova » Mediální produkty a jejich významy
Organizace řízení učební činnosti: Frontální, Skupinová
Organizace prostorová: Školní třída
Nutné pomůcky: běžné pomůcky (plechovka od nápoje)
Klíčová slova: povrchové napětí kapaliny, povrchová vrstva kapaliny
Příspěvek může být vzhledem k datu publikace zastaralý. V případě pochybností o aktuálnosti či funkčnosti příspěvku využijte tlačítko „nahlásit příspěvek“.

Existence povrchového napětí má řadu praktických aplikací (používání pracích a mycích prostředků, existence funkčního sportovního prádla apod.). Chtějí-li žáci porozumět uvedeným aplikacím, je nutné dobře pochopit význam pojmu povrchové napětí. Jednou z cest k tomu je i jednoduchý experiment.

Příprava experimentu

K experimentu budeme potřebovat pouze prázdnou plechovku. Ovšem pozor! Plechovka musí být téměř neporušená - pouze do jedné z jejích podstav uděláme (např. běžným otvírákem na konzervy, který jen zarazíme do plechovky) dva malé otvory. Pro správný průběh experimentu je nutné, aby otvory byly v protilehlých bodech průměru podstavy. Proto je vhodné využít plechovku od nápoje (např. od džusu, kondenzovaného mléka apod.), který otvory vylijeme do sklenice pro další konzumaci. Plechovku pečlivě ihned vypláchneme čistou vodou. Tím je tato pomůcka připravena k experimentu.

Průběh experimentu

Do plechovky jedním z otvorů nalijeme vodu. Pak plechovku uchopíme do jedné ruky a natočíme do vodorovné polohy tak, aby podstava s otvory byla dole. Voda přitom z plechovky nevytéká.

obrÃĄzek
1. obrázek

ě nakloníme plechovku tak, aby otvory byly v nejnižším a nejvyšším bodě její spodní podstavy. V této poloze začne voda ze spodního otvoru v podstavě plechovky vytékat.

obrÃĄzek
2. obrázek

V dalším kroku experimentu natočíme plechovku zpět do původní polohy (v níž jsou její podstavy vodorovné) - voda přestane vytékat. Pokračujeme nakloněním na druhou stranu, než v předchozích krocích experimentu, a pozorujeme, že voda z plechovky opět vytéká.

Vysvětlení výsledků experimentu

Je-li plechovka v poloze, v níž jsou její podstavy vodorovné, voda z ní nevytéká. Z hlediska makroskopického je voda držena v plechovce tlakovou silou atmosféry, která je větší než tíhová (resp. tlaková) síla vody v plechovce. Skutečnost, že voda nevytéká, je dána tím, že do plechovky neproudí zvenčí vzduch. Proto se nevyrovnává tlak uvnitř plechovky s vnějším atmosférickým tlakem, a tedy se nevyrovnávají ani síly působí na vodu zvenčí a zevnitř.

Jakmile plechovku nakloníme, vnější vzduch do ní částečně proniká. Tím se vyrovnávají tlaky uvnitř a vně plechovky, a tedy i působící síly.

Z mikroskopického hlediska vysvětlení experimentu vyplývá z existence tzv. povrchové vrstvy kapaliny, která má vlastnosti pružné blány. Voda vyplňující otvory v plechovce nevyteče právě proto, že její povrch je pružně deformovatelný - „hladina vody" se tedy pouze vyklene směrem ven z plechovky. Vodní hladina má ve styku se vzduchem určité povrchové napětí.

Nakloníme-li plechovku, změní se makroskopické (a tedy i mikroskopické) silové poměry v obou uvažovaných otvorech. Povrchová síla již nebude schopná udržet vodu v nižším otvoru a voda začne vytékat ven. Původní silové poměry se znovu ustaví při vrácení plechovky do polohy, v níž jsou její podstavy vodorovné.

Anotované odkazy:
Příspěvek nemá přiřazeny žádné anotované odkazy.
Přiřazené DUM:
Příspěvek nemá přiřazeny žádné DUM.
Přiřazené aktivity:
Příspěvek nemá přiřazeny žádné aktivity.
V případě pochybností o aktuálnosti či funkčnosti příspěvku využijte tlačítko „nahlásit příspěvek“.
Nahlásit příspěvek
INFO
Publikován: 13. 03. 2009
Zobrazeno: 8183krát
Hodnocení příspěvku
Hodnocení týmu RVP:
Hodnocení článku : 0

Hodnocení uživatelů:
Hodnocení článku :
Hodnotit články mohou pouze registrovaní uživatelé.

zatím nikdo Hodnocení článku : 5
zatím nikdo Hodnocení článku : 4
zatím nikdo Hodnocení článku : 3
zatím nikdo Hodnocení článku : 2
zatím nikdo Hodnocení článku : 1
Jak citovat tento materiál
REICHL, Jaroslav. Povrchové napětí. Metodický portál: Články [online]. 13. 03. 2009, [cit. 2020-07-03]. Dostupný z WWW: <https://clanky.rvp.cz/clanek/c/G/3042/POVRCHOVE-NAPETI.html>. ISSN 1802-4785.
Licence Licence Creative Commons

Všechny články jsou publikovány pod licencí Creative Commons.


Komentáře
Příspěvek nebyl zatím komentován.
Vložit komentář:

Pro vložení komentáře je nutné se přihlásit.