Зайдите в любой обувной магазин. Как много там разной обуви: туфли, сапоги, тапочки. Для каждой погоды своя. Когда тепло и сухо - сандалиии, холодно - ботинки, а в слякоть - резиновые сапоги. Интересно почему если ходить в ботинках по лужам, то одни ботинки сильно промокают, а другие нет? От чего это зависит? Ведь не могут новые ботинки быть худыми. Возможно это зависит от того, из чего они сделаны. Все ли материалы так хорошо пропитываются водой, а может быть дело в самой воде? Обратимся к литературе и проведем серию экспериментов, чтобы ответить на поставленный вопрос помочь нашему ботинку.

Смачивание

Из приведенной литературы мы узнали о молекулярном строении вещества и взаимодействии молекул. Молекулы вещества притягиваются друг к другу. У разных веществ это взаимодействие между молекулами различно.

Когда жидкость контактирует с твердым телом, то существуют две возможности:
1) молекулы жидкости притягиваются друг к другу сильнее, чем к молекулам твердого тела. В результате силы притяжения между молекулами жидкости собирают её в капельку. Так ведет себя ртуть на стекле, вода на парафине или "жирной" поверхности этом случае говорят, что жидкость НЕ смачивает поверхность.

2) молекулы жидкости притягиваются друг у кругу слабее, чем к молекулам твердого тела. В результате жидкость стремится прижаться к поверхности, расплывается по ней. Так ведет себя ртуть на цинковой пластине, вода на чистом стекле или дереве. В этом случае говорят, что жидкость смачивает поверхность.

Если на стеклянную поверхность нанести каплю воды, то она не растечется, а будет лежать шариком. А если эту же каплю поместить на жирную поверхность, то получим маленькую лужу.

Результаты проведенного нами эксперимента полностью согласуются с теорией

Капиллярность

Капиллярность широко распространена в природе. В организме человека капилляры - кровеносные сосуды. В природе капиллярность поддерживает жизнедеятельность растений. Если Вы вынуждены надолго оставить свои цветы без присмотра – протяните капилляр из емкости с запасом воды в почву к цветку и все будет в порядке. Дерево, благодаря капиллярности, набухает. Поэтому лодки и деревянные бочки не текут, а пробки в них не вылетают. Флористы используют это явление для окраски цветов в нужный им колер.

Капилляром называют узкую трубку. Если жидкость ее смачивает, то она растекается по ее краям до тех пор, пока сила притяжения молекул не уравновесится силой тяжести поднятой воды. Растекаясь, жидкость поднимает себя вверх, как барон Мюнхгаузен вытаскивает себя за волосы из болота. В результате - уровень воды в капилляре выше, чем в сосуде, куда он опущен.

Если жидкость не смачивающая, то будет все наоборот.

В нашем случае жидкостью является вода и так как она смачивает ткани, то ее поднятие должно зависеть от самого материала твердого тела, от его структуры. Для эксперимента мы брали разную бумагу, разные ткани, кожу натуральную и искусственную и опускали их на одинаковом уровне в воду. В результате эксперимента мы убедились, что уровень поднятия жидкости действительно зависит от свойств самого материала. На рисунках представлены фотографии, сделанные в ходе эксперимента.

Заключение

Проявление явлений капиллярности и смачивания в быту и природе является следующие факты.

Система кровобрващения содержит капилляры.

Один из механизмов транспортировки воды в грунте, питание растений.

В фломастерах испольуется принцип капиллярности

Благодаря капиллярности происходит процесс склеивания и сварки

Мы можем тряпкой убрать лужу с пола в ведро

Флористы красят растения в необходимые им цвета.

Итак, почему казалось бы одинаковые материалы ведут себя по разному?Почему водоплавающая птица выходит из воды сухой? Из книг по биологии я узнал : что водоплавающие птицы покрывают свои перья тонким слоем жира. Так почему же у нас промокают ботинки. ? Дело все в том, что даже качественная ткань содержит капилляры, а вода является смачивающей жидкостью. Чтобы уменьшить этот эффект необходимо специальная смазка - крем. И тогда наша обувь будет служить нам дольше и сохранять наше здоровье. 

Автор:  Гунствин Сергей, 4А класс
Научный руководитель: Игонина Ирина Николаевна