2552/08/25

PNO2. "ความตึงผิว" ช่วงที่ 1






จากรูปที่ 19.10 เมื่อออกแรงโยกคานที่พาดอยู่บนคันชั่ง เมื่อดึงห่วงวงกลมที่ผูกห้อยเป็นสาแหรกกับตะขอที่ปลายคานให้หลุดพ้นจากของเหลวในภาชนะรูปทรงกระบอก เราจะพบว่าหลังจากที่ห่วงวงกลมถูกยกขึ้นมาเสมอผิวของเหลวแล้ว จะต้องออกแรงอีกจำนวนหนึ่งเพื่อดึงห่วงวงกลมให้หลุดจากผิวของเหลว และก่อนที่ห่วงวงกลมจะหลุดจากผิวของเหลวนั้น ห่วงวงกลมจะดึงผิวของเหลวขึ้นมา ดังรูป จนกระทั่งผิวของเหลวขาดจากกัน ห่วงวงกลมจึงหลุดออกได้ ซึ่งแสดงว่าแรงที่ออกไปจำนวนหลังนี้จะไปสู้กับแรงต้านที่อยู่บริเวณผิวของเหลว แรงต้านนี้จะพยายามไม่ให้ห่วงวงกลมหลุดพ้นจากผิวของเหลว นั่นคือ พยายามยึดผิวของเหลวไว้ เราเรียกแรงต้านนี้ว่า แรงตึงผิว

สำหรับทิศของแรงตึงผิวที่กระทำต่อห่วงวงกลม เราสามารถจะทราบได้โดยทำการทดลองดังรูปที่ 19.11 ดังนี้

รูปที่ 19.11 การทดลองเพื่อหาทิศทางของแรงตึงผิวของของเหลว

นำเส้นลวดเล็กๆ มาดัดเป็นห่วงวงกลม แล้วนำโครงลวดวงกลมนี้ไปจุ่มลงในน้ำสบู่ ค่อยๆ ชักโครงลวดขึ้นมาจากน้ำสบู่ จะเห็นเป็นแผ่นฟิล์มของน้ำสบู่ติดขึ้นมากับโครงลวด จากนั้นนำด้ายซึ่งผูกเป็นห่วงวงกลมเช่นเดียวกัน ค่อยๆ วางไว้บนแผ่นฟิล์มของน้ำสบู่ที่ติดมากับโครงลวด โดยให้ปลายทั้งสองของเส้นด้ายพาดกับโครงลวด ดังรูปที่ 19.11(ก) ขณะนี้จะสังเกตเห็นว่า ห่วงด้ายที่วางอยู่บนแผ่นฟิล์มจะมีรูปร่างตามที่เราจัดวาง แต่เมื่อนำแผ่นฟิล์มของน้ำสบู่ที่อยู่ภายในห่วงด้ายให้ทะลุ โดยใช้เข็มจิ้มบนแผ่นฟิล์มภายในห่วงด้าย เราจะพบว่า ห่วงด้ายจะมีรูปร่างเป็นวงกลม ดังรูปที่ 19.11(ข)

ที่เป็นเช่นนี้ แสดงว่าก่อนที่แผ่นฟิล์มของน้ำสบู่ภายในห่วงด้ายทะลุ จะต้องมีแรงจากแผ่นฟิล์มน้ำสบู่กระทำต่อห่วงด้าย ซึ่งก็คือ แรงตึงผิวของน้ำสบู่ นั่นเอง แรงตึงผิวนี้จะกระทำที่ทุกๆ จุดของห่วงด้ายทั้งขอบในและขอบนอก โดยมีขนาดเท่ากันและมีทิศตรงกันข้ามขนานกับแผ่นฟิล์ม ดังรูปที่ 19.12 จึงทำให้ห่วงด้ายสมดุลและมีรูปร่างตามที่จัดวาง แต่เมื่อทำให้แผ่นฟิล์มภายในทะลุ แรงตึงผิวภายในห่วงด้ายจะหมดไปเหลือแต่แรงตึงผิวภายนอกห่วงด้าย ซึ่งทำให้ห่วงด้ายมีรูปร่างเป็นวงกลมได้ จึงสรุปได้ว่า แรงตึงผิวของของเหลวจะมีทิศขนานกับผิวของเหลวและตั้งฉากกับเส้นขอบที่ผิวของเหลวนั้นสัมผัส

รูปที่ 19.12 แสดงทิศทางและแรงตึงผิวของของเหลว โดย AB คือส่วนหนึ่งของเว้นรอบวงของห่วงด้าย


แหล่งอ้างอิง : หนังสือ Concept in Physics ม.ปลาย โดย ดร. ณสรรค์ ผลโภค เรื่อง "ความตึงผิว" หน้า 480 - 481
.
.

10 ความคิดเห็น:

  1. ไม่ระบุชื่อ4/9/52 6:16 หลังเที่ยง

    อื้มมมมมมม.............

    น่าสนจายที่สุดยอดดดด

    ^_____________^"

    ตอบลบ
  2. ไม่ระบุชื่อ4/9/52 8:50 หลังเที่ยง

    อ่านแล้ว

    เข้าใจขึ้นเย๊อะ !!!

    ตอบลบ
  3. อะไรของมึงวะเนี่ย

    555+++

    ตอบลบ
  4. ผู้ประสงค์ร้าย11/9/52 11:24 ก่อนเที่ยง

    รูปจริงหรือแต่งเอาวะ

    ตอบลบ
  5. ไม่ระบุชื่อ12/9/52 9:01 หลังเที่ยง

    ๕ ๕ ๕ +

    ก้อ ดี นะ

    ตอบลบ
  6. 5 5 5 +


    BG รุ สึก จา หวานไป นะ



    ;'))

    ตอบลบ
  7. 5 5 5 +



    อิก นิส ๆ ๆ จา ครบ แร้ว ว ว ^ ^

    ตอบลบ
  8. ไม่ระบุชื่อ12/9/52 9:08 หลังเที่ยง

    ม๋ว น ๆ ๆ ๆ ^ ^

    ตอบลบ
  9. ผี บ้า หา ป้อ เตอะ !! ๕ ๕ ๕ +


    จุ๊บ ๆ ๆ

    ตอบลบ