ما شكل قطرات المطر؟

[ابو يوسف]

السلام عليكم

لدي سؤال يا اهل الفيزياء:

ما شكل قطرة المطر اثناء نزولها؟


جزاكم الله كل خير

'>

[جنين]

السلام عليكم,,

رغم أني مافهمت بضبط ماهو طلبك...

ولكن عوماً هو شكل إنسيابي مشابه لشكل الدمعة ولشكل قطرة الندى .. وقد ثبت أنه الشكل الأكثر
 إنسيابية في الطبيعة..

وقد بحثت لك عن صورة لتوضيح..

[ابو يوسف]

السلام عليكم

اختي الكريمة جنين

لقد أجبت عما قصدته بالضبط

ولكن لماذا يكون الشكل كما وضحت ولا يكون كرويا؟

هل ذلك بسبب قوة الجاذبية؟

هل قوة الجاذبية اقوى من قوى التجاذب بين جزيئات الماء في القطرة؟

[معادله من الدرجه الاولى]

الأمر هنا مثل القطرات التي تنساب من الحنفيه حينما نغلقها ..

لنركز فيها ونرى كيف تنساب ؟.؟؟

[جنين]

السلام عليكم,,

على حد علمي ,, أن السبب في شكل قطرة المطر هو قوة الجاذبية الأرضية..
ولو أخذنا قطرة الندى كمثال فإن شكلها عند بداية تكونها يكون دائري ,, وعندما تقترب من السقوط يكون شكلها إنسيابي ,,, فهذا يدل على تأثير الجاذبية على شكلها..
      
ملاحظة,,(لا يأخذ كلامي كمعلومات موثوقة )

        والسلام عليكم...

[ابو يوسف]

السلام عليكم

نحتاج الى مراقبة وفحص

وكذلك مشاركات بقية الاخوة الكرام

'>

[azouze]

شكل القطرة " قطرة الماء  هو الشكل الكروي كما أشار اليه الأخ ابو يوسف .
ولكن وفي مرحلة السقوط تأخذ الشكل المعهود و لا عود ذلك للجاذبية .
فالجاذبية عملها هو الجذب نحو الأرض  فقط " عرفت الماء بالماء بعد جهد جهيد ".
أما الذي يأثر على الشكل هو مايعرف بدافعة أرخميدس " في الهواء " و التي يكون عملها مضاد للجاذبية .

[ابو يوسف]

السلام عليكم

جزاك الله كل خير اخي الكريم azouze

اذن فقطرة المطر تأخذ الشكل الذي وضعته الاخت الكريمة جنين!

وذلك بسبب دافعة ارخميدس

سؤالي فيما اذا كانت تلك القوة اقوى من قوى الجذب بين الجزيئات؟ (كما سألت من قبل)

ودمتم سالمين

'>

[بوزترون]

السلام عليكم و رحمة الله ..

أخي أبو يوسف .. و الإخوة الكرام ...

الشكل الذي تتخذه قطره المطر أو أي سائل يترك حرا هو الشكل الكروي .
و يمكننا شرح السبب بتفسير العلاقة بين ظاهرة التوتر السطحي و الشكل الكروي .
فالتوازن و الاستقرار يحدث لأي نظام فيزيائي عندما تكون " طاقة الجهد " عند الحد الأدنى .
و هذا يعني أن يكون عدد جزيئات السطح أقل ما يمكن ( تذكر هذه الجملة لاحقا ) ،
و هذا يعني أن تكون مساحة السطح لحجم معين أصغر ما يمكن ،
و الشكل الكروي هو الشكل الهندسي الذي تكون مساحته لحجم معين أصغر ما يمكن ،
و لهذا فإنه عند هيمنة التوتر السطحي فإن السوائل تتخذ شكلا كرويا .

و كي نفهم الكلام السابق أكثر .. علينا أن نعرف القليل عن " التوتر السطحي "
و دعني أضرب لك مثلا .. بالمسبح .. أو حتى كوب الماء الممتلئ ..
أليس بإمكان حشرة صغيرة أن تسير عليه دون أن تغرق .. ( في المسبح تحديدا .. أحيانا
نشاهد صرصارا يسير على السطح )
ما سبب ذلك ؟
السبب في ذلك أن جزيئات الماء على السطح تكون قوى التجاذب فيما بينها مؤثرة باتجاه السائل فلا توجد قوى تذكر تؤثر عليه نحو الهواء ( في السطح ) .
مما يسبب أن تكون محصلة القوى عمودية على سطح السائل متجهة إلى الداخل .
( طبعا  على عكس الجزيئات في داخل السائل و التي تؤثر عليها قوى التجاذب في جميع الاتجاهات
فتكون محصلة القوى عليها صفرا )

الآن كي نتمكن من نقل الجزيء من داخل السائل إلى سطحه فإننا نبذل شغلا لكي نحرره من بعض
الروابط مع الجزيئات الأخرى ، و بالتالي فإن طاقة الجزيء عند سطح السائل أكبر من طاقة الجزيء في الداخل .
و هذه الزيادة تسمى ( الطاقة السطحية ) .

كل ذلك يجعل سطح السائل يعمل كغشاء متماسك نحو الداخل ( في المسبح ) و هي " ظاهرة التوتر السطحي "
مما يُمكـِّن الحشرات من التحرك عليه ..

الآن ما فائدة هذا الكلام على قطرة الماء الساقطة من السماء أو من الصنبور أو غيرهما ؟
الفائدة هي أن سطح القطرة ( الغشاء ) يكون ذا طاقة زائدة أكبر من الطاقة الداخلية ، و القوى في السطح
متجهة نحو الداخل ( كما شرحنا ) ، و هذه القطرة ( دعونا نسميها نظام فيزيائي ) تسعى ( تريد )
أن تكون في حالة توازن و استقرار .. و كي يحدث ذلك يجب أن تكون طاقة الجهد أقل ما يمكن ..
و كي تكون أقل ما يمكن يجب أن تكون عدد الجزيئات في السطح أٌقل ما يمكن ( لأن طاقتها عالية كما عرفنا ) ..
و كي تكون أقل ما يمكن .. فيجب أن تبحث عن الشكل الهندسي الذي يجعل مساحة سطحها أقل ما يمكن ( بالنسبة إلى حجمها ) ... و عندما نبحث في الأشكال الهندسية .. نجد أن الكرة هي الشكل الهندسي الذي تكون مساحته أقل ما يمكن بالنسبة إلى الحجم ( يعني مثلا إذا كان عندنا 1 لتر من الماء و وضعناها في كرة ثم في مكعب ، و حسبنا مساحة سطحها في كل من الكرة و المكعب فسنجد أن المساحة في الكرة أقل )
من أجل ذلك تتخذ القطرة الشكل الكروي .

انتهى ..
أعرف أنني لست بارع في الإفهام .. و لكن أتمنى أن نتناقش إذا كان في الكلام غموضا .

تقبلوا جميعا تحيات أخيكم \ بوزترون الهاشمي .

[الفيزيائية]

نعم هي تكون على شكل كروي بداية.. ولكن كما يبدو من الصورة التي وضعتها جنين أنها تأخذ شكلا مختلفا..

وعندما تأملت في الصورة أحسست وكأنها مشدودة إلى شيء ما من الأعلى.. الشيء نفسه في قطرات الندى، وكأنها تبدو متعلقة في طرف النبتة!!

ولم أفهم تفسير دافعة أرخميس لكونها تسقط على شكل دمعة!!




لنقول (مثلا).. أن نقطة الإرتكاز (أو التوازن) لقطرة المطر الآن لم تعد في المركز تماما.. وكأنها زحزحت للأسفل قليلا!!!!!
هممم.. هل نقوم أن نقطة الإرتكاز زحزحت بسبب الجاذبية!!!
وهل تغير نقطة الإرتكاز (أو التوازن) هو ما جعل قطرة المطر تتغير لتصبح على شكل دمعة!!!

طبعا هذه تفسيرات من عقلي..

:rock:

[بوزترون]

أختي الفيزيائية ..
القطرة عندما تكون حرة .. لن تكون في البداية في حالة توازن ( استقرار ) بنسبة 100 %
و شكل الدمعة هو ليس حالة دائمة بل تكون كذلك لحظة انفكاكها عن الورقة ( في حالة قطرات الندى ) ثم تتخذ الشكل الكروي و تظل تنضغط - قليلا - و تتمدد - قليلا - حتى تستقر على الشكل الكروي الأقرب إلى التمام .

على كل حال .. أقترح على الجميع إجراء التجربة التالية ..
نملأ كأسا بالماء ( من الصنبور كي لا يكون تبذيرا ).. و نقذف الماء - بتقطع - إلى الأعلى ..
راقبوا كيف تنزل القطرات ( الكبيرة في هذه الحالة ) .. إنها تتخذ الشكل الكروي و ليش شكل الدمعة .




تحياتي

[ابو يوسف]

السلام عليكم

اخي الكريم بوزترون

شرح رائع ومفهوم ومقنع

جزاك الله وجميع من شاركوا كل خير

'>

[azouze]

السلام عليكم .
إجابة جميلة أخي بوزيترون .
ولكن يبقى السؤال . لما قريبا من الكمال و ليس بالكمال التام .
أي قريب من الشكل الكروي و ليس كروي تماما.

[الفيزيائية]

حسنا لقد اقتنعت أخيرا، بكون قطرة الماء على شكل كروي وليس دمعة..

كم هي الأمور التي تشكلت لنا بشكل خاطيء في أذهاننا (حسنا لن أعمم.. تشكلت بشكل خاطيء في ذهني)..

وأشكر على طرح الموضوع، وعلى الرد المقنع..

وقد وجدت في صفحات النت الأخرى ما يثبت هذا الكلام..

وقالوا أن قطرة المطر تشبه الهامبرجر لأنها تكون مفلطحة أو مضغوطة من الأسفل بسبب قوة دفع الهواء التي تعاكس قوة الجاذبية..

[azouze]

أحسنتي أخت فيزيائية .