Tensão superficial

Tensão superficial

Objetos de metal diferentes, mais densos que a água, flutuam na superfície se depositados com cuidado.

Além disso, se você colocar uma gota de sabão no centro de um triângulo formado por palitos flutuando na água, eles deslocar-se-ão em alta velocidade sobre a superfície.

De acordo com o princípio de Arquimedes, o empurrão experimentado por objetos maciços de metal não é suficiente para compensar o seu peso e mantê-los à flutuar na água, devido à maior densidade do metal.

No entanto, se forem objetos de pouco peso e os colocarmos cuidadosamente na superfície, eles podem flutuar graças à pequena força extra da tensão superficial.

A explicação mais simples podemos encontrar com a próxima analogia. A superfície da água se comporta aproximadamente como uma superfície de elástico. Ou seja, se deformar, aparece uma força tangencialmente dirigida à superfície e tenta levar à superfície a sua forma anterior de repouso, plana no caso de um pouco de água em um copo ou prato. Esta força, medida por unidade de comprimento, é a força de tensão superficial.

Quando se coloca um objeto de metal, uma vez que o metal não molha bem, esse objeto deforma a superfície, provocando uma pequena concavidade. A tensão superficial, que é tangente à superfície tem um componente vertical que age sobre o objeto, podendo compensar o seu peso se não for muito elevado (ver figura). Também é possível observar como depois de mergulhar ligeiramente com o dedo acaba no fundo do copo conforme prevê o princípio de Arquimedes.

Outra maneira de revelar a existência da força de tensão superficial é com a próxima experiência de três pauzinhos. Colocámo-los formando uma espécie de triângulo sobre a superfície. Se colocarmos uma pequena gota de sabão no centro, podemos ver como eles se afastam rapidamente. Por que isto está acontecendo?

A tensão superficial tem além de um componente vertical, um certo componente horizontal, que puxa as extremidades do objeto para fora. Quando está flutuando livremente com água dos dois lados, estas duas forças são compensadas. A água puxa o objeto com a mesma força para a direita como para a esquerda.

O sabão é um potente tensioativo, que faz diminuir muito o valor da tensão superficial da água. Ao colocar a gota no espaço entre os pauzinhos, o sabão fica mais ou menos preso nessa região, fazendo com que diminua muito a força de tensão superficial que puxa para dentro do triângulo. Por ter muito mais força puxando para fora do que para dentro, o triângulo abre-se rapidamente.






Postar um comentário

Postagem Anterior Próxima Postagem