Помістіть сірник на поверхню води. З одного боку сірника обережно додайте краплю розчину мила. Опишіть, як сірник буде

Тема занятия: Поведение сірника після додавання краплі розчину мила

Пояснение: При додаванні краплі розчину мила до води, на поверхні утворюється плівка, яка складається з молекул мила. Молекули мила мають гідрофільну (люблять воду) та гідрофобну (не люблять воду) частини. Гідрофільна частина молекул групується навколо себе водних молекул, утворюючи спеціальну структуру, відому як міцелла. Гідрофобні хвостики молекул мила спрямовані в зовнішнє середовище. Ця плівка на поверхні води є досить пружною.

Коли сірник помістять на поверхню води та додадуть краплю розчину мила, молекули мила починають розташовуватися навколо сірника і під плівкою води. Міцелли заповнюють порожнини в плівці та зменшують міжмолекулярні сили на поверхні води. Це призводить до підвищення поверхневого натягу плівки та створення мембрани, яка тримає сірник на поверхні води.

Величина сили, що діє на сірник, залежатиме від розмірів сірника й площі контакту його з плівкою на поверхні води. Сила буде направлена вверх. Використовуючи принцип Архимеда, можна сказати, що зірвати сірник з поверхні води можна шляхом прикладання сили, яка перевищує силу плавучості.

Приклад використання:
За допомогою краплі розчину мила помісците паличку сірника на поверхню води. Скільки ми маємо прикласти сили для зірвання сірника з поверхні води?

Порада: Для кращого розуміння експерименту можна спостерігати за дією сили плавучості на сірник при додаванні краплі мила, а також попередньо провести експеримент за аналогічністю з іншими предметами.

Вправа: Ваше завдання - провести експеримент зі зціленням шматочка фольги на поверхні води, використовуючи розчин мила. Поясніть, чому шматочок фольги залишається на поверхні води після додавання мила та які сили на нього діють?