22.6.09

Dlaczego chrupki w mleku się do siebie przyciągają?

Prawda, może to i nie jest najzdrowsze śniadanie. Na pewno jednak jedno z najszybszych do przygotowania. Podgrzać mleko, wsypać chrupki (czyli płatki śniadaniowe) i gotowe. A dzieci jakie zadowolone! Tak przynajmniej zwykle bywało. Ostatnio bowiem zaczęły coś marudzić nad miską z chrupkami. Patrzyłem zdziwiony, jak wodzą łyżką w mleku, stukają nią w ścianki i wciąż się czemuś przyglądają. – Tato, zobacz – Kacper wreszcie wyjaśnił tajemnicę – te chrupki się do siebie przyciągają. Jak są suche, to nie. Dopiero jak je wrzucam do mleka. Może mają magnesiki w środku?
- Mam nadzieję, że nie – odparłem.
- A, i jeszcze przyciągają się do łyżki. I do ścianek miski – tłumaczył dalej mój syn. Wziąłem od niego łyżkę i też zacząłem powoli wodzić nią po misce. – Rzeczywiście – potwierdziłem jego obserwacje.

Sprawa wyglądała na tajemniczą. Nie byłem nawet pewien, czy wyjaśnienia szukać w chemii, czy w fizyce. Udało mi się to w końcu dzięki pomocy aż trzech osób. I bardzo im za to tutaj dziękuję. To niesamowite, jakie czasem otrzymuję wsparcie, przy tworzeniu mojego bloga.
Najpierw więc zadzwoniłem do Marcina Jamkowskiego, który już kiedyś pomógł mi wyjaśnić sekret ognia. – Ale nie chodzi o chrupki, które kompletnie rozmiękły i zaczęły się sklejać? – upewniał się. Nie, nie o takie. Wystarczy wsypać do mleka świeże, jeszcze zupełnie suche, a od razu się przyciągają. – W takim razie – odparł Marcin – to kwestia fizyki. Moim zdaniem to efekt napięcia powierzchniowego.
Już wyjaśniam, o co chodzi. Cząsteczki wody, która stanowi główną część mleka, bardzo lubią być blisko siebie. Jak tylko mogą, trzymają się razem. Na te, które pływają w środku mleka (lub wody), działają wszystkie inne cząsteczki dookoła nich. Te zaś, które znalazły się na powierzchni, od góry nie mają koleżanek. Są więc jakby wciągane do środka. Tworzą wówczas rodzaj elastycznej, napiętej błonki. Dlatego liczne obiekty, jak choćby chrupki, mogą się utrzymać na powierzchni wody czy mleka. To zjawisko udało mi się zrozumieć dzięki artykułowi prof. Jana Gaja z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego. Przeszukując Internet, odkryłem też, że pan profesor ma swoją bardzo ciekawą stronę, na której odpowiada na pytania z fizyki. Polecam. Zdecydowałem się więc poprosić go o rozwiązanie mojego problemu. Bałem się jedynie, że pomyśli, jakobym sobie z niego żartował. Na szczęście nie dość, że potraktował mnie poważnie, to bardzo się ucieszył z kontaktu. Swoją odpowiedź pan profesor zamieścił na swojej stronie internetowej (tutaj konkretnie). Uznałem jednak, że jest to zbyt trudne jak dla dzieci w wieku 6-8 lat. I tu w sukurs przyszła mi Paulina Szczucińska, redaktorka „National Geographic Polska”, która przyznała się, że z wykształcenia jest fizykiem. Razem z nią wyjaśnienia prof. Gaja przełożyliśmy na prostszy język.
Po pierwsze to nie chrupki się przyciągają do siebie, ale woda je ciągnie ku sobie. Siły, które tak działają, powstają dzięki istnieniu napięcia powierzchniowego. Dzięki niemu woda zawsze ciągnie leżące na niej obiekty (na przykład chrupki) w tę stronę, gdzie jej powierzchnia jest bardziej płaska. Wokół pojedynczego płatka jest ona lekko uniesiona i bardziej zaokrąglona. Ale ponieważ tak jest z każdej strony, chrupek pozostaje w miejscu. Jeśli dosuniemy do niego drugi płatek, nachylone powierzchnie wody między nimi połączą się, tworząc wspólną powierzchnię – bardziej płaską (czyli mniej zaokrągloną) i wyżej położoną niż woda w miseczce. A zatem z tej strony siła ciągnąca chrupek zwiększy się. Jeden płatek będzie więc przez wodę popychany w stronę drugiego, a drugi w stronę pierwszego. To samo zjawisko można zaobserwować przy brzegu miski czy przy łyżce. Przy wszystkich tych obiektach woda nachyla się i lekko unosi. Jeśli dopłynie do nich płatek, który tak samo działa na wodę, powierzchnie połączą się, układ sił się zmieni, a mniej zaokrąglona i wyżej położona ciecz będzie ciągnęła go w stronę innego obiektu. Z tych samych powodów patyczki czy „brudy” w jeziorze „przyczepiają” się do wystających kamieni, gałęzi czy liści roślin.



Brak komentarzy: