Header

  • עברית
  • English
  • العربية
  • Moodle
  • You Tube
  • facebook
  • GeoGebra
בית
  • אודות
    • חזון ומטרות מכון דוידסון
    • וויליאם (ביל) דוידסון
    • איך מגיעים?
    • חברי ההנהלה
    • חברי הוועד המנהל
    • עובדי מכון דוידסון
    • דרושים לדוידסון
    • כפר הנוער ע"ש לאוב
    • תמכו בנו
  • פעילויות
    • חוגים
    • מחנות מדע ומשלחות לחול
    • תוכניות למצטיינים
    • קידום והעצמת תלמידים
    • תוכניות מדעיות לכיתות
    • הרצאות, כנסים ואירועים
    • תחרויות
    • מורים − השתלמויות ותמיכה
    • תוכניות מתוקשבות
    • פעילויות החודש במכון דוידסון
  • דוידסון Online
    • שאל את המומחה
    • מאגר מדע: סרטונים וכתבות
    • המעגל המתמטי
    • אפליקציות ויישומוני מדע
    • ניסויי מדע בבית
    • חדר מורים
    • כל מה שרציתם לדעת על המוח
  • גן המדע
    • מידע למגיעים למוזיאון
    • חוגגים איתנו בגן המדע
    • פעילויות לגנים ולבתי ספר
    • פעילויות לארגונים ולקבוצות
    • מוצגים בגן
    • סדנאות "מדעכיף" בפסח
    • רעש וצלצולים בגן המדע
  • פר"ח

דוידסון Online
  • שאל את המומחה
    • רפואה ופיזיולוגיה
    • מדעי החיים
    • כימיה
    • פיסיקה
    • אסטרופיסיקה
    • מדעי כדור-הארץ
    • מתמטיקה ומדעי המחשב
    • טכנולוגיה
    • ידע כללי
    • שאלו שאלה חדשה
  • מאגר מדע: סרטונים וכתבות
  • המעגל המתמטי
  • אפליקציות ויישומוני מדע
  • ניסויי מדע בבית
  • חדר מורים
  • כל מה שרציתם לדעת על המוח

חפשו פעילויות וכתבות

תמונה: 
שאל שאלה
כותרת הבלוק: 
שאל שאלה
תוכן הבלוק: 

יש לכם שאלה בענייני מדע?
לפני שאתם שואלים שאלה, בצעו חיפוש קצר.
למה שלא תשאלו את המומחים שלנו, סטודנטים ומדענים במכון ויצמן למדע!

מה חדש בדוידסון Online

חידה שבועית מס' 79: שבע ועשרים ומאה
שלום לכם, בשבוע שעבר חגגנו את חג הפורים. המשימה השבוע תהיה קשורה למספרים במגילת אסתר: מצאו מהו המספר הראשון המופיע במגילה
לידיעה המלאה »
הגנים שאי אפשר בלעדיהם
מדענים מארה"ב יצרו במעבדה חיידק בעל גנום מזערי, המכיל רק את הגנים הנחוצים להישרדות ושופך אור חדש על המרכיבים הגנטיים
לידיעה המלאה »
האם המספרים הראשוניים אינם אקראיים?
מדענים מארצות הברית טוענים כי מצאו חריגה מההתפלגות האקראית בסדר הופעתם של מספרים ראשוניים. מה משמעות הדבר ואיך זה קשור לביטחון
לידיעה המלאה »
בניית מצלמה מגלילי נייר (קמרה אובסקורה)
בניסוי הנוכחי נבנה מעין מצלמה קטנה שמקרינה דמויות על מסך נייר ומאפשרת הגדלה והקטנה של הדמות. המצלמה מבוססת על התקן עתיק שנקרא
לידיעה המלאה »
מיץ תפוזים שקוף – מתכון בישול מולקולרי
בניסוי הזה ניקח מיץ תפוזים ונעשה ממנו נוזל שקוף וצלול בלי לשנות את טעמו, בשיטה של בישול מולקולרי. הניסוי/מתכון מחייב השגחה של
לידיעה המלאה »
חי בסרט מדעי – תחרות הסרטונים
כיצד נוצרים עננים? מדוע תכונות מסוימות עוברות מהורים לילדיהם? מדוע המלפפון ירוק? מה תפקיד הכנפיים במטוסים? על השאלות האלה ועוד
לידיעה המלאה »
חידה שבועית מס' 78: לזכור את פאי במילים
שלום לכם, בשבוע שעבר חגגנו את יום הפאי.  בכתבה המספר שמשגע את העולם (במדור הכתבות של דוידסון-אונליין)  כותב
לידיעה המלאה »

מדוע כאשר שמים פקק שעם במים, הוא נוטה להדבק לדפנות הקערה? יוסי

שתף

דבר ראשון, כל הכבוד על חדות העין לפרטים קטנים, אני לא שמתי לב לזה, ומבדיקה קצרה שעשיתי באתרי מדע, אף אחד לא מזכיר כזו תופעה. החלטתי לבדוק בעצמי "הַכְּצַעֲקָתָה" – ואכן כך. כפי שאפשר לראות בסדרת התמונות הבאות (הזמן מתקדם משמאל לימין שורה אחרי שורה)

ההסבר לתופעה הוא די פשוט, והוא מורכב משתי סיבות:
הראשונה – הסבר איך בכלל השעם מגיע לדפנות: עבור חפץ צף על מים ישנו מעט מאוד כוח חיכוך שמתנגד לתנועה, בשל כך (ולפי החוק הראשון של ניוטון) כל תנועה, אפילו קלה ביותר, שיש לשעם ברגע שהוכנס לקערת המים, פשוט תמשיך באותו כיוון. מכיוון שהקערה יחסית קטנה, תוך מספר שניות עד מספר דקות (תלוי במהירות ההתחלתית של השעם ובגודל הקערה) השעם יפגוש בדפנות הקערה. אם תכניס שעם בזהירות ואיטיות לקערת מים, תוך הקפדה על כך של תהייה לו כל מהירות הוא פשוט יישאר במקום בו הוכנס, ולא יגיע לשום דופן. בכל אופן, עבור שעם בעל תנועה שמתנגש בדופן הקערה ניתן לראות שבמקום לבצע התנגשות ולפנות חזרה כמו כדור ביליארד, השעם אכן נוטה להישאר דבוק לדפנות.
וכאן באה הסיבה השנייה לתופעה – הסיבה להידבקות: א. שעם הינו קליפה של עץ אלון השעם, שבנוייה, כמו כל קליפות העצים, בעיקר מהחומר תאית (צלולוזה), שהוא פולימר (כלומר חומר כימי שמורכב מהרבה יחידות זהות שמחוברות אחת לשנייה) של הסוכר גלוקוזה, שמאופיין בהרבה קבוצות הידרוקסיל (OH).


המבנה הכימי של היחידה החוזרת בצלולוזה/ תאית (ויקיפדיה)

ב. הנוסחה הכימית של המים היא H2O, ומולקולות המים יכולות ליצור בינם לבין עצמן, ובינם לבין חומרים אחרים עם קבוצות הידרוקסיל קשרים בין-מולקולרים חזקים מסוג קשרי מימן. ג. הזכוכית (ממנה עשייה הקערה) עשוייה בעיקר מתחמוצת של סיליקון/צורן SiO2, חומר פולרי מאוד שיכול ליצור קשרים בין-מולקולרים עם המים הקוטביים, בנוסף לרוב בקצה החיצוני ביותר של הזכוכית ישנם קבוצות הידרוקסיל הקשורות לסיליקון, Si-OH, שגם יכולות ליצור קשרי-מימן עם מים. (בשל-כך, טיפות מים נדבקות לזכוכית, ולא נוזלות ממנה באופן מיידי, באופן כללי התכונה נקראת 'הרטבה')
כל הסיבות הנ"ל גורמות לכך שישנם כוחות אדהזיה (כוחות בין שטח פנים של חומר אחד לשטח פנים של חומר אחר) חזקים, בין המים לפקק השעם ובין המים לזכוכית, ובסך הכל המים משמשים כמעין דבק אלקטרוסטטי שמחזיק את פקק השעם צמוד לזכוכית (בתנאי כמובן שמהירות ההתנגשות שלו לא גבוהה מאוד, ואז כן ינתז חזרה). אפשר לראות בתמונה מהצד, את כוחות האדהזיה בפעולה – הם גורמים לנימיות, כלומר למים לטפס מעלה ברווח הצר בין השעם לזכוכית.


פני המים באיזור שבין הפקק לקערה גבוהים יותר

בתמונה בקישור שכאן אפשר לראות תופעה דומה: עלים שמתרכזים סביב גזע עץ שצומח בתוך אגם מים, וכאן – קוביות קרח וסתם קוביית עץ בתוך מים (רואים שגם הם נדבקים לדפנות), ומצד שני – נרות הבנויים משעווה, אותה המים לא 'מרטיבה' לא נדבקים לדפנות, לחצו כאן לתמונה).

בנוסף לנ"ל ישנו אפקט הנקרא אפקט צ'יריוס (שנקרא על שם דגני הבוקר) בו – בשל מתח הפנים של נוזל – גופים הצפים על פניו נוטים להצטופף אחד ליד השני, וגם להידחף לקצוות (הסיבות לאפקט לא ידועות לחלוטין, וההסבר שהצעתי למעלה הוא גם אחד מפניו של ההסברים האפשריים).

מאת: ד"ר אבי סאייג
מכון דוידסון לחינוך מדעי
מכון ויצמן למדע

הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה

  • This article has 5 comments
  • 15.05.10
אדהזיה וקוהזיה, הידרוקסיד, זכוכית, סוכרים, פולימרים, תכונות המים

תגובות

גובה המים

הוגש ע"י אלון ב־ש', 15.10.2011 , 23:51.

גובה המים הוא אחיד ?
צריך להיות קצת השפעה של כוח המשיכה
וגם עם אין בכלל השפעה אין מבנה המים יוצר צורה של הר קטן?

  • השב
  • אשכול המלא

תשובה

הוגש ע"י אבי סאייג. ב־ש', 15.10.2011 , 23:52.

ראשית - להזכירך כתבתי שהתופעה לא נחקרה ולא מצאתי לה איזכור בשום מקום אחר, אז אני יכול לענות רק לפי התצפית הבודדת שעשיתי:
ממה שרואים בתמונה גובה המים לא אחיד, אלא קעור - בדיוק כמו בצינור בו מתקיימת תופעת הנימיות (ראה קישורים למעלה).
כמובן שכוח המשיכה משפיע - הוא כוח המתנגד לעליית המים. ככל שיהיה יותר חזק כך המים יעלו פחות, וההפך.
צורת ההר - מוסברת במאמר - כוחות האדהזיה בין המים לשעם ולזכוכית (וההפרש בינהם לבין כוחות הקוהזיה - בין המים לבין עצמם( גורמים למים לעלות. לעוד פירוט קרא מה היא תופעת הנימיות ומה השפעת הכבידה עליה.
אבי

  • השב

תשובה מדהימה ביופיה, בהירותה ופשטותה

הוגש ע"י בועז ב־ש', 15.10.2011 , 23:50.

תודה רבה לכם.
אתם מזכירים לי פעם אחר פעם כמה המדע יפה.

  • השב
  • אשכול המלא

מסכים עם כל מילה של בועז נהניתי מההסבר על התופעה הזו

הוגש ע"י ליאור ב־ש', 15.10.2011 , 23:51.
  • השב

תודה לכם

הוגש ע"י אבי סאייג ב־ד', 09.11.2011 , 14:03.

אנחנו באתר 'דוידסון און ליין' בכלל, ובמדור 'שאל את המומחה' בפרט נהנים לענות על שאלותכם, והפידבקים שלכם חשובים לנו.

אבי

  • השב

פרסום תגובה חדשה

ערך מאפיין זה ישאר פרטי ולא יוצג באופן ציבורי.
Image CAPTCHA
נא הקלד את התווים הנראים בתמונה זו
הדפס
CodeOasis
  • דף הבית
  • אודות
  • תוכניות
  • דוידסון Online
  • גן המדע
  • פר"ח
  • תנאי שימוש
  • RSS
כל הזכויות שמורות למכון דוידסון לחינוך מדעי ליד מכון ויצמן למדע (ע"ר)