مهما تضيف .. لن يسيل

مهما أضفت مسامير لن يسيل الماء، تجربة طريفة، سهلة وبوسائل متوفرة بكثرة، نتيجتها تظهر لنا قانونا فيزيائيا معروفا.

الوسائل

كأس ماء كبيرة.

مجموعة كبيرة من الدبابيس الصغيرة (مسامير) كالتي نشبك بها الاوراق مثلا أو أكبر قليلا

التجربة

نملأ الكاس كليا حتى حافتها ثم نبدأ بوضع المسامير واحدا واحدا داخلها ولتكن العملية بتأن عبر افلات المسمار برفق، إذا افلتنا أكثر من 100 مسمار مثلا، النتيجة البديهية هي أن الماء سيعلو ويسيل خارج الكاس، هذا بديهي بالطبع وتوافقون عليه لكن الصحيح هو العكس تماما، فقد تصل بعدد المسامير لـ200 أو 300 والماء لن يسيل خارج الكأس. قم بالتجربة وحاول معرفة التفسير العلمي لما تراه.

اغمس راس المسمار في الماء بتأن ثم أفلته بهدوء وبلا دفع او ضغط وستلاحظ أن مستوى الماء لم يتغير، ومهما زدت فلن يتغير الامر، لكن وعند وصول العدد لـ400 مسمار فسوف تلاحظ أن سطح الماء قد انتفخ وتحدب وارتفع قليلا عن حافة الكاس دون أن ينساب.

التفسير العلمي:

الماء يبلل الزجاج قليلا جدا، وبالتالي فان الحافة الزجاجية للكاس لا تتبلل، مما يدفع كل زيادة في عدد المسامير الى ازاحة الماء عن الحافة وتكوره ليشكل سطحا محدبا، وكلما كانت فوهة الكاس أوسع كلما كان عدد المسامير كبيرا، ولحساب هذا الامر ندرج ما يلي:
طول المسمار = 25 مم
سمك المسمار = 0.5 مم
حجم المسمار الكلي = ش.ش.π.ع = (0.25).(0.25).(3.14).(25)= 5 مم مكعب
ش:شعاع المسمار
π:القيمة الثابتة 3.14
ع:الارتفاع
ولن يتجاوز حجم المسمار مع الراس 5.5 مم مكعب ولنحسب حجم طبقة الماء المحدبة فوق الحافة :
قطر الكاس = 9 سم، وتكون المساحة 6400 مم مربعا، واذا أخذنا سمك مساحة الماء المحدبة تساوي 1 مم، يكون الحجم إذا 6400 مم مكعبا اي أكبر من حجم المسمار بـ 1200 مرة، و نستطيع القول أن الكاس المملوءة تتسع لأكثر من 1000 مسمار إضافيا، مما يبرز المسامير وكأنها تشغل كل حيز الكأس وقد ترتفع فوق الحافة دون أن يسيل الماء.