آزمایش 83 @azphysics

آزمایش 84

@azphysics

کشش سطحی (به انگلیسی: Surface tension) ویژگی‌ای در مایع‌ها است که باعث می‌شود لایه بیرونی آن‌ها به صورت ورقه‌ای کشسان عمل کند. این همان ویژگی‌ای است که موجب ربایش دو سطح مایع به یکدیگر می‌شود؛ مانند دو قطرهٔ آب که همدیگر را می‌ربایند و قطرهٔ بزرگ‌تری می‌سازند. کشش سطحی کمیتی است که بعد نیرو در واحد طول یا انرژی در واحد سطح دارد و در فیزیک معمولاً با {\displaystyle \gamma } \gamma نشان داده می‌شود. کشش سطحی را همچنین می‌توان مقدار کار لازم برای ایجاد واحد سطح مشترک جدید در نظر گرفت.

و علت ان
هر مولکول مایع از سوی مولکول‌های دیگرِ مایع ربوده می‌شود. مولکول‌هایی که درون حجم مایع هستند، از همه جهت ربوده می‌شوند و برایند نیروی وارد به آن‌ها صفر ‌است. اما مولکول‌هایی که در سطح مایع هستند، تنها از یک جهت از سوی دیگر مولکول‌ها ربوده می‌شوند و نیروی ربایش در آن سوی مرز مایع (مثلاً از طرف مولکول‌های هوا) به آن‌ها کمتر ‌است. بنابراین، به مولکول‌های روی سطح مایع نیروی خالصی به سمت درون وارد می‌شود که این نیرو با مقاومت مایع در برابر فشرده‌شدن خنثی می‌شود. در نتیجه، نیرویی در مایع به وجود می‌آید که می‌خواهد سطح مایع را کم کند. از همین رو سطح مایع به شکل ورقه‌ای الاستیک عمل می‌کند و آن قدر جمع می‌شود که کمترین سطح ممکن را داشته باشد.
@azphysics
راه دیگر برای توضیح کشش سطحی این است که یک مولکول اگر در کنار مولکول همسایه‌اش باشد، انرژی‌اش کمتر از وقتی است که کنار آن همسایه نباشد. مولکول‌های درونی بیشترین تعداد همسایه‌های ممکن را دارند. ولی مولکول‌هایی که در سطح هستند همسایه‌های کمتری دارند و بنابراین انرژی‌شان بیشتر از انرژی مولکول‌های درونی است. بنابراین، وقتی که مایع می‌خواهد انرژی کلش را کمینه کند، می‌کوشد تا از شمار مولکول‌های سطحی‌اش بکاهد، و این یعنی یک مایع می‌خواهد کمترین سطح ممکن را داشته باشد.

آزمایش 84
@azphysics

آزمایش 85
@azphysics

آزمایش 86
@azphysics

آزمایش 87
@azphysics

آزمایش 88
@azphysics

آزمایش 89
@azphysics

آزمایش 90
@azphysics

آزمایش 91


آزمایش کولیس

کولیس:کولیس یک وسیله اندازه گیری دقیق می باشد که با دقت های مختلف ساخته می شود.
سوال1: با کولیس چه اندازه گیری های می توان انجام داد:
جواب: 1- قطر خارجی 2- قطر داخلی 3- طول 4- عمق

@physics_school

سوال2: اجزاء و ساختمان کولیس را نام بده و به طور مختصر توضیح دهید.
جواب: يکي از ابزارهاي دقيق در اندازه گيري کوليس است، کوليس ابزاري است که ما مي توانيم اندازه تا 1 ميليمتر را با آن اندازه گيري کنيم. کوليس تشکيل شده است از يک خط کش اصلي که روي آن تقسيم بندي انجام شده که مي توانند به صورت ميليمتري يا اينچ باشد. دوم، فک ثابت کوليس مي باشد، سوم، فک متحرک کوليس، چهارم، شاخکهاي داخل سنج است، پنجم، شاخک عمق سنج است، ششم يکسري اندازه گيري روي فک متحرک کوليس است که به آن ورنيه مي گويند. هفتم پیچ ثابت کننده ی فک متحرک
اولين تفاوت کوليس ها در طول خط کش آنها مي باشد، دومين تفاوت در دقت اندازه گيري آنها مي باشد که با هم فرق مي کند
سوال 3- سه نوع کولیس از نظر دقت اندازه کیری را توضیح دهید.
جواب: از نظر دقت اندازه گيري به سه دسته تقسيم مي شوند:
1 – کوليس 1/0 2 – کوليس 05/ 0 3 – کوليس 0/02
@physics_school

کوليس 02/0 دقتش از بقيه بيشتر مي باشد. در مطالب گذشته گفتيم که روي فک متحرک کوليس اندازه گيري وجود دارد که به آن ورنيه گفته مي شود، زمانيکه ما فک ثابت و متحرک کوليس را کاملاً جمع مي کنيم، .... ورنيه کوليس کاملاً مقابل صفر خط کش کوليس قرار مي گيرد.
کوليس 1/0درتقسيم بندي ورنيه به اين شکل است که 9 ميليمتر از تقسيمات خط کش را به ده قسمت مساوي روي ورنيه تقسيم بندي کرده است. در نتيجه فاصله هر يک از تقسيمات ورنيه، 9/0 ميليمتر مي شود و اختلافات اندازه اولين تقسيم ورنيه با خط کش 1/0 ميليمتر مي شود. در برخي از کوليس هاي 1/0 براي اينکه خواندن آنها راحتتر باشد، بدين صورت عمل مي کند که 19 قسمت از تقسيمات خط کش را به ده قسمت مساوي روي ورنيه تقسيم بندي مي کنند در اين حالت فاصله هر دو خط، خط کش با يک خط ورنيه 1/0 ميليمتر اختلاف پيدا مي کنند
کوليس 05/0تقسيم بندي ورنيه بدين شکل است که 10 ميلمتر از تقسيمات خط کش به 20 قسمت مساوي روي، ورنيه تقسيم بندي مي شود، در نتيجه فاصله هر يک از تقسيمات ورينه 95/0 ميليمتر ميشود و اختلاف اندازه اولين خط، خط کش با اولين خط ورنيه مي شود 05/0 ميليمتر که به آن کوليس 05/0 مي گويند.
حال براي اينکه خواندن اين کوليس راحتتر باشد، 39 قسمت از تقسيمات خط کش را به 20 قسمت مساوي روي ورنيه تقسيم بندي مي کنند، در نتيجه باز هم فاصله هر دو تقسيم از تقسيم خط کش با يک تقسيم ورنيه، اختلافشان برابر 05/0 ميليمتر مي شود.
کوليس 02/0تقسيم بندي ورنيه بدين شکل است که هر 49 قسمت از تقسيمات خط کش به 50 قسمت مساوي روي ورنيه تقسيم بندي شده است. در نتيجه فاصله هر يک از تقسيمات روي ورنيه مي شود 98/0 ميليمتر و اختلااف اندازه اولين خط ورنيه با اولين خط، خط کش مي شود 02/0 ميليمتر که به آن کوليس 02/0 می گويند.
سوال 4- طرز خواندن عدد اندازه گیری شده توسط کولیس را شرح دهید.
جواب: فرض کنيم که ما قطعه اي را با کوليس اندازه گرفتيم، در اين زمان فک هاي ثابت و متحرک از هم باز مي شود، و اين بازشدن به اندازه قطعه مي باشد و تقسيم بندي و در نيمه روي خط کش حرکت مي کند و در محلي قرار مي گيرد.
اندازه اي که گرفته مي شود از دو بخش تشکيل مي شود، يک بخش اندازه اصلي است و دوم مقدار ريزتر آن اندازه است و وقتي ما اين دو اندازه را با هم جمع کنيم مقدار اصلي قطعه ما بدست مي آيد.
براي خواندن اندازه ما به صفر ورنيه توجه مي کنيم، اولين عدد در سمت چپ عضو ورنيه قرار بگيرد مي شود اندازه اصلي قطعه ما. براي خواندن خورده آن براي اينکه بفهميم که چقدر از دو ميليمتر بيشتر در قسمت سمت راست صفر ورنيه توجه مي کنيم که کدام اندازه ورنيه با اندازه خط کش درست مقابل هم قرار گرفته اند، مثلاً اگر شماره چهار باشد آن را ضربدر دقت کوليس مي کنيم يعني از 1/0 که مي شود و 4/0 با عدد اصلي باشد جمع مي کنيم درنتيجه اندازه کلي 4/2 ميليمتر مي شود.

@physics_school

سوال 5- دقت کولیس را تعریف کنید.
جواب : گفته شد در کولیس دو سری اندازه گذاری وجود دارد یک انداره گذاری روی خط کش و دیگری روی ورنیه که دقت کولیس به صورت زیر تعریف می شود:
دقت کولیس : کوچکترین اندازه ی خط کش تقسیم بر تعداد تقسیمات ورنیه

@physics_school

سوال 6 : كوليسي 24/75 ميليمتر را در ورنيه به 25 قسمت تقسيم كرده است. دقت اين كوليس را تعيين كنيد.
اين كوليس وقتي بسته مي شود صفر خط كش و ورنيه بر هم منطبق است و عدد 25 ورنيه روي 24/75 خط كش قرار مي‌گيرد پس دقت از تقسيم كوچكترين عدد خط كش يعني 0/25 را بر تعداد تقسيمات ورنيه يعني 25 تقسيم كنيم كه برابر يك صدم ميلي متر است.

آزمایش 92


نقاط ذوب و جوش به چه عواملی بستگی دارد؟

@azphysics

به کلیپ زیر دقت کنید