وهذا هو السبب في أن بعض الكلاب يمكن أن يكون لها سلالات مختلطة. تأخير الحامل
يمكن لأكثر من 130 نوعًا من الثدييات، مثل الدببة والفقمات وأسود البحر والعديد من الجرابيات، أن تؤخر الحمل حتى تصبح الظروف مناسبة تمامًا. قد يعني ذلك طقسًا مناسبًا، أو وفرة من الطعام، أو بعد أن يبدأ الأشقاء الأكبر سنًا الحياة بمفردهم. في هذا السيناريو، المسمى بالزرع المتأخر، تلتقي الحيوانات المنوية بالبويضة، وتُخصب، وتصبح جنينًا مبكرًا. وتظل البويضة الملقحة في حالة معلقة تسمى السبات الجنيني. يمكن أيضًا لأسود البحر ستيلر في شمال المحيط الهادي تأجيل ولادة جروها الوحيد حتى يكون الطعام وفيرًا والظروف معتدلة"، وفقًا لـ "كاري جورتز"، مديرة الصحة الحيوانية في مركز ألاسكا SeaLife. في الصيف، تلد أسود البحر ستيلر على الأرض وعندما يمكن أن تحمل مرة أخرى. يقول "جورتس": "يتم تخصيب البويضة، ويمر 11 شهرًا ونصف الشهر قبل أن تلد مرة أخرى". وخلال هذه الحالة من النمو المعلق، تعود الأم إلى الماء لتتغذى.
ما هي فترة حمل الفيل - أجيب. إنهم في الواقع يأكلون لثلاثة أشخاص طوال معظم حياتهم البالغة، ومن المدهش أن لديهم الموارد ليتمكنوا من تجاوز ذلك. حالات الحمل الاحتياطية
جميع أنواع الكنغر الأربعة لها رحمان منفصلان، وهو تكيف يسمح لها بحمل جنين "احتياطي".
ما هي فترة حمل الفيل - أجيب
إذ يمكن أن تلد الجرابية الواحدة في أميركا الشمالية من 8 إلى 9 صغار بعد 11 إلى 13 يومًا فقط من التزاوج، هؤلاء الصغار يشقون طريقهم من قناة الولادة إلى الجراب لمواصلة نموهم. فيما يلي المزيد من التعديلات الرائعة التي طورتها الثدييات لحمل أطفالها وضمان بقائهم على قيد الحياة. آلة تكاثر
تنجب الحيوانات ذات فترات الحمل الأقصر عدة صغار، مثل فأر المنزل النموذجي، وهو آلة تكاثر حامل لمدة 19 يومًا فقط – وتلد الأنثى ما بين 12 إلى 20 صغيرًا كل شهرين. يقول "هيلدبراندت": "لأن بيئتهم خطيرة للغاية وتتغير باستمرار فإن ذلك يزيد من فرص وصول البعض إلى مرحلة البلوغ". الكلاب والقطط المنزلية بالإضافة إلى نظرائهم البرية، تحمل أيضًا صغارًا متعددين في فترة زمنية قصيرة يبلغ معدل حمل الكلاب المنزلية 63 يومًا، ما ينتج عنه متوسط 5 إلى 6 جراء. يمكن أن يكون للجراء في القمامة آباء متعددين، وهي ظاهرة تسمى التكاثر الزائد. يقول "ألكسندر ترافيس"، عالم الأحياء التناسلية في كلية الطب البيطري بجامعة كورنيل، إن إناث الكلاب تطلق أكثر من بويضة واحدة عند الإباضة، و تستمر دورتها لأسبوع، فيمكنها التزاوج مع ذكور مختلفين لتخصيب أكبر عدد ممكن من البويضات.
باستخدام التصوير رباعي الأبعاد لأسد أفريقي أسير حامل، على سبيل المثال، اكتشف "هيلدبراندت" بنية واقية تشبه الأرجوحة حيث ترقد الأشبال داخل رحم اللبؤة. عندما تصطاد لبؤة فريسة مثل الحمار الوحشي، فمن المحتمل أن تتعرض للركل في البطن. يقول: "هذه التحديات تقتل الطفل عادة، لكنها لا تفعل ذلك لأن الطبيعة صممت طريقة ونظام تعليق لتقليل تأثير هذه التحديات". المصدر: National Geographic
وينتج من العلاقة الأخيرة أن
يه ثابتة. وفي حالة أنبوب شعري دائري (الشكل - 4) نصف قطره
نق ، وزاوية
الالتقاء
يه ، فإن المعدل الوسطي هـ لارتفاع المائع في الأنبوب الشعري عن السطح الحر للمائع
خارج الأنبوب تعطى بالعلاقة:
بفرض أن ك الكتلة الحجمية للمائع و ج الثقالة
الأرضية. ويكون في حالة
صفيحتين شاقوليتين تبتعدان عن بعضهما
المسافة د:
تسمى خاصة ارتفاع المائع في الأنبوب الشعري الخاصة
الشعرية. وإذا وضعت قطرة من مائع على مستوٍ أفقي فإن القطرة تأخذ على الأغلب هيئة
سطح دوراني. فإذا فرض أن القطرة كبيرة كبراً كافياً ليكون لها سطح علوي أفقي، وإذا
كان هـ ارتفاع القطرة عن المستوي الأفقي، فإن:
الإبرة الطافية
تخضع الإبرة الطافية على سطح الماء إلى ثقلها
وإلى ضغط المائع وإلى التوتر السطحي عند
منحني التقاء
السطح الحر للمائع مع الإبرة. ولكن ثقل الإبرة قوة تتجه نحو الأسفل، وضغط الماء قوة
متجهة نحو الأعلى وهي أقل من وزن الإبرة. ما هو التوتر السطحي وما الشروط الواجب توافرها لحدوثه - مقال. ولولا قوة التوتر السطحي لاتجهت الإبرة
نحو أسفل الوعاء. غير أن محصلة قوى التوتر السطحي تضاف إلى ضغط الماء وهذا ما يجعل
الإبرة تطفو على سطح الماء. وإذا ما استخدم دستور لابلاس في حالة الأغشية المائعية،
كما هو الحال في غشاء محلول الصابون بالماء الذي نحصل عليه بوضع سلك مغلق في هذا
المحلول ثم سحبه ببطء من المحلول فإنه ينتج أن تسمى السطوح التي تحقق هذه
المعادلة سطوحاً أصغرية.
ما هو التوتر السطحي وما الشروط الواجب توافرها لحدوثه - مقال
وينتج من هذا أن شكل فقاعة الصابون هو شكل سطح كروي. موفق
دعبول
الموضوعات
ذات الصلة:
الشعرية (الخاصة ـ). مراجع
للاستزادة:
ـ
موفق دعبول، توازن السوائل (مؤسسة الرسالة، 1974). - J. & E., Interfacial Phenomena (New York
1963). التصنيف: الرياضيات و الفلك
النوع: علوم المجلد: المجلد السابع
رقم الصفحة ضمن المجلد: 104
مشاركة:
درجة الحرارة: تعتبر العلاقة بين ظاهرة التوتر السطحي ودرجة الحرارة علاقة عكسية؛ فكلما ارتفعت درجة الحرارة قلّ التوتر السطحي للسائل. قيم التوتر السطحي
تتفاوت قيم التوتر السطحي بين عدد من السوائل عند درجات حرارة معينة؛ فمثلاً تصل قيمة التوتر السطحي للماء إلى (20°C 72. 86±0. 05)، بينما يتخذ البنزين مثلاً قيمة (20°C 28. 88)، بينما تصل قيمة التوتر السطحي في الزئبق إلى نحو (20°C 486. الموسوعة العربية | التوتر السطحي. 5). تطبيقات على ظاهرة التوتر السطحي
قدرة الحشرات على السير فوق سطح الماء. اتخاذ قطرة الماء للشكل الكروي أو شبه الكروي؛ ويفسر ذلك بأن للسائل قدرة على المحافظة على مستوى الطاقة الأقل على الإطلاق من خلال تضييق مساحة السطح الخارجية، فمثلاً الكرة هي الأقل مساحة بين الأشكال الهندسية، وبالتالي فإن للسائل القدرة على الحفاظ على مستوى الطاقة الأقل. نُلاحظ عند سكب كمية من الماء فوق سطح شمعي أو سطح مصنوع من النايلون بأنه لا يتبللّ؛ نظراً لوجود فرق كبير بين قوى التجاذب في جزيء السائل وقوى الالتصاق بين السائل والسطح، وبالتالي ينتشر الماء فوق السطح إثر ارتفاع قيمة قوى التجاذب الموجودة بين الماء لأكثر من تلك الموجودة في السطح. طرق قياس التوتر السطحي
بحكم اعتبار أن ظاهرة التوتر سطحي ظاهرة فيزيائية؛ فلا بد أن تُقاس بالاعتماد على إحدى الطرق الخاصة بقياس السوائل، وما يتعلق بها من ظواهر؛ فتستخدم خاصية الأنابيب الشعرية capillary tubes ، حيث تعتمد على العلاقة الرياضية (t= 1/2dgr (h+1/3r)) ، حيث يشير h إلى ارتفاع السائل في قلب الأنبوبة الشعرية؛ ويرمز r إلى نصف قطر الأنبوبة؛ أما t فهي التوتر السطحي للسائل المستخدم؛ بينما يرمز d إلى كثافة السائل، أما g فهي عجلة الجاذبية الأرضية.
ما هو التوتر السطحي وما الشروط الواجب توافرها لحدوثه |
وعلى الرغم من أن للطاقة السطحية الكمونية أهمية
كبرى، وجرت العادة، لتبسيط الحسابات، الاستعاضة عن هذه الطاقة بافتراض قوى توتر في
جميع اتجاهات السطح موازية له ومكافئة للطاقة السطحية. وبعبارة أخرى إن هذا التوتر
هو تلك القوة السطحية التي تنتج الآثار نفسها الناتجة عن عدم التناظر لتوزع
الجزيئات حول كل
جزيء على سطح الفصل أو جواره. إن هذا التوتر هو التوتر السطحي. ما هو التوتر السطحي وما الشروط الواجب توافرها لحدوثه |. وإذ افترض أن ر صغيرة إذا ما قورنت بأنصاف أقطار
التقوس لسطح الفصل (يتكون سطح الفصل من طبقة رقيقة انتقالية)، تكون جميع أجزاء
السطح خاضعة لشروط مماثلة فيما يتعلق بالقوى الجزيئية، ومن ثم فإن الطاقة الكمونية
السطحية الناتجة عن هذه القوى متناسبة مع مساحة السطح إذ يتعلق ثابت التناسب
بطبيعة المواد المتماسة. ويقدر قياس التوتر السطحي بوحدة القوة مقسومة
على وحدة الطول، والتوتر السطحي في حالة الماء والهواء:
7. 56 ×10 - 2 نيوتن/م في درجة الحرارة
صفر
7. 2 75 ×10 - 2
نيوتن/م في درجة الحرارة
40 ْ مئوية
6. 8 ×10 - 2 نيوتن/م في درجة الحرارة
50 ْ مئوية
وفي حالة الزيت والهواء:
وفي حالة الزئبق والهواء
0. 472 نيوتن/م
حالة السطح يفصل بين مائعين
إذا كان ل منحنياً مغلقاً على سطح المائع الحر (الشكل - 2) و السطح الذي يحده هذا
المنحني، وكان ض، ضَ الضغطين السائدين جانبي السطح و الناطم الخارجي على السطح في
المنطقة نفسها، فعندئذ تكون محصلة قوى التوتر هي حيث يمتد التكامل على ل، وتكون
محصلة قوى الضغط
حيث يمتد التكامل على.
تتعدد الظواهر الفيزيائية التي تحدث في الطبيعة، والتي يعمل العلماء على تفسيرها منذ قديم الزمن، ومن ضمن هذه الظواهر ظاهرة التوتر السطحي، وهي ما سوف نتعرف عليه في هذا الموضوع، كما سنتعرف على العوامل المؤثرة في التوتر السطحي، وطرق قياسه، وسوف نقوم بعرض بعض التطبيقات على هذه الظاهرة الفيزيائية. التوتر السطحي التوتر السطحي هو من ضمن الظواهر الفيزيائية التي تحدث نتيجة للقوة المتماسكة بين جزيئات المواد السائلة، والتي تعطيها سمة الغشاء المتماسك، ويتأثر هذا السائل الذي يتعرض جزيئاته المتواجدة بداخله للشد القوي من جميع اتجاهاته، حتى تلغي كلًا منها الأخرى، ولكن تتأثر الجزيئات المتواجدة بسطح السائل بما هو موجود من قوى في جوانبه وفي الجهة السفلية منه، مما ينتج عن ذلك شد السطح للجهة السفلى، حتى يظهر كالغشاء. وبشكل دقيق فالجزيئات المتواجدة بداخل المواد السائلة المختلطة تكون متأثرة بالقوى التماسكية أو بقوى التجاذب المتعلقة بالجزيء، فالجزيئات تتوطد تماسكها بالمادة، وتقل قيم هذه القوى عن القيم الخاصة بالأجسام المتصلبة، ولذلك فإن هيئة السائل تأخذ هيئة الكوب الموضوع فيه، ويكون من السهل عليه فعل ذلك، ويتعرض السائل بجزيئاته للتأثر بالتلاصق.
الموسوعة العربية | التوتر السطحي
د. ميسون مقل • -1تعريف ظاهرةالتوتر السطحي:هي ظاهرة فيزيائية يمكن ملاحظتها بكثرة في الطبيعة . • و التي من خلالها يمكننا تفسير تجمع قطرات الندى على ورق الأشجار , ماالذي يجعل الطبقة السطح ّية لأي سائل تتصرف كورقة مرنة. وما الذي يسمحللحشرات بالسير على الماء , وتطفو الأشياء المعدنية الصغيرة كالإبر, أو أجزاء ورق القصدير على سطح الماء. • ولماذا تميل السوائل للتكور فى صورة قطرات و الماء مثلا يبلل سطح بعض المواد مثل الزجاج بينما يتكور ولا يبلل أسطح مواد أخرى مثل الشمع. • و أيضا لماذا الماء يرتفع فى الأنابيب الشعرية و هو ما يسمى بالخاص ّيةالشعر ّية بينما ينخفض مستوى سطح الزئبق فى الأنبوبة الشعرية التى تغمرفيه وكذلك هناك العديد العديد من الظواهر التى يمكن تفسيرها وفق ظاهرة التوتر السطحى. الرجاء مراجعة الكتاب المقرر للتعرف على ظواهر أكثرد. ميسون مقل • و قبل تفسير ظاهرة التوتر السطحي لابد من التعرف على نوعين من القوى : -1قوى التماسك :و هي قوى التجاذب الناشئة بين جزيئات السائل نفسه -2قوى التلاصق :و هي قوى التجاذب الناشئة بين جزيئات السائل و جزئيات الإناء الحاوي على السائل.
هل شاهدت يومًا مشبك ورقٍ طافيًا على سطح الماء وتساءلت عن سبب حدوث ذلك؟ وكيف لا يغرق ذلك المشبك بمجرد أن لامس سطح الماء؟ وفقًا لعلوم الفيزياء ، فهذا في الواقع تأثير التوتر السطحي للسائل. تفسير الظاهرة
تعتبر قوى التماسك بين جزيئات السوائل سبب حدوث ظاهرة التوتر السطحي؛ حيث لا تمتلك الجزيئات على سطح كأسٍ من الماء جزيئات مجاورة لها في كل الاتجاهات للارتباط بها، فتزداد نتيجةً لذلك قوى تماسكها مع تلك المحيطة بها مما يسبب صعوبةً أكبر في تحريك جسمٍ غريبٍ خلال سطح السائل بالمقارنة مع جسمٍ مغمورٍ تمامًا بالماء. أي أن التوتر السطحي الناتج عن تجاذب خلايا سطح السائل يعطي مقاومةً أكبر للسطح ضد أي قوةٍ خارجيةٍ مطبقةٍ عليه تتواجد هذه المقاومة فقط على سطح السائل، بينما تنعدم داخله بسبب تواجد جزيئاتٍ كافيةٍ حول أي جزيءٍ من السائل للارتباط، وبسبب هذه الظاهرة يمكن لبعض الأجسام الصغيرة أن تطفو على سطح الماء بشرط ألا تكسر أول طبقةٍ من جزيئات السائل بحيث يصبح سطح السائل كغشاءٍ مرنٍ. 1
مواضيع مقترحة العوامل المؤثّرة
تبقى مميزات التوتر السطحي للسائل ثابتةً بشكلٍ عام، ولكن يمكن أن تتغير بتغير درجات الحرارة، وتأثير المواد الكيماوية والأكسدة أو وجود الشوائب.