ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ MARANGONI: ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗ ΤΑΣΗ ΚΑΙ ΤΟ ΠΕΙΡΑΜΑ ΤΗΣ ΡΙΓΑΝΗΣ

Στα δυο πειράματα που ακολουθούν στο βίντεο παρακάτω θα δείτε πως η ρίγανη που έχουμε ρίξει στην επιφάνεια του νερού εκτοπίζεται στα άκρα του δοχείου και πως φτιάξαμε μια βαρκούλα που κινείται χωρίς μηχανή. Το φαινόμενο αυτό εντοπίστηκε για πρώτη φορά στα λεγόμενα δάκρυα του κρασιού και το γενικό αποτέλεσμα πήρε το όνομα του από τον Ιταλό φυσικό Marangoni. Για να κατανοήσουμε όμως το φαινόμενο να δούμε αρχικά τι είναι η επιφανειακή τάση.

ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗ ΤΑΣΗ

Τα μόρια που βρίσκονται στο εσωτερικό του υγρού και σε αρκετή απόσταση από την επιφάνεια δέχονται δυνάμεις από όλες τις πλευρές τους. Η συνολική δύναμη που δέχονται λοιπόν σε κάποιο χρονικό διάστημα είναι μηδενική. Σε αντίθεση τα μόρια της επιφάνειας δέχονται δυνάμεις μόνο από την μια πλευρά με αποτέλεσμα η συνολική δύναμη που δέχονται να μην είναι μηδέν, θέλοντας έτσι να τα μετακινήσει προς το εσωτερικό του υγρού.

Τα μόρια τώρα που βρίσκονται στην επιφάνεια έχουν για τον λόγο πού αναφέραμε περισσότερη ενέργεια. Τα συστήματα όμως θέλουν να μειώσουν τα ποσά ενέργειας τους για να είναι περισσότερο ευσταθή. Έτσι λοιπόν για να μειώσει το σύστημα την ενέργεια του αναγκάζεται να μειώσει την επιφάνεια του. Για τον λόγο αυτό εμφανίζονται οι δυνάμεις που προκαλούν συστολή στην επιφάνεια του υγρού σχηματίζοντας έτσι μια μεμβράνη.

ΠΕΙΡΑΜΑ: Η ΡΙΓΑΝΗ ΤΟ ΣΚΑΣΕ

Στο πρώτο μας πείραμα είχαμε στο δοχείο μας το νερό και έπειτα βάλαμε στο κέντρο του σαπούνι. Η επιφανειακή τάση του νερού είναι μεγαλύτερη από την επιφανειακή τάση του σαπουνιού. Και εδώ κάνει την εμφάνιση του το φαινόμενο Marangoni. Σύμφωνα με το οποίο το υγρό ρέει από την περιοχή με την μικρότερη επιφανειακή τάση προς την περιοχή με την μεγαλύτερη επιφανειακή τάση.

ΠΕΙΡΑΜΑ: ΒΑΡΚΑ ΧΩΡΙΣ ΠΑΝΙΑ

Στο πείραμα αυτό που θέσαμε την αυτοσχέδια βαρκούλα σε κίνηση συνέβη ακριβώς το ίδιο. Τοποθετώντας σαπούνι στο εσωτερικό σημείο της βάρκας προκαλέσαμε το φαινόμενο Marangoni. Στο σημείο εκείνο δηλαδή η επιφανειακή τάση έγινε μικρότερη κάνοντας έτσι το υγρό να μετακινηθεί προς τα έξω. Τα υπόλοιπα τα ανέλαβε το 3^ος Νόμος του Νεύτωνα μιας και κάθε δράση προκαλεί μια αντίδραση. Καθώς δηλαδή το νερό ρέει προς τα πίσω ωθεί την βαρκούλα να κινηθεί προς τα μπροστά.

Δυο πολύ εύκολα πειράματα που μπορείτε και εσείς να κάνετε στο σπίτι σας με υλικά που υπάρχουν στην κουζίνα σας μπαίνοντας έτσι εσείς και τα παιδιά σας στον υπέροχο κόσμο της Φυσικής. Για οποιαδήποτε απορία μπορείτε να μου απευθυνθείτε στα σχόλια.