Yüzey Gerilimi Nedir? Bir Köpekbalığının Sudan Fırladığı An!

Bu fotoğraf, Yüzey Gerilimi başlığıyla paylaşılmaktadır. Bu, oldukça hoş bir göndermedir. Çünkü fotoğrafta gerçekten de su "yüzeyinde" bir "gerilim kaynağı" olduğu sonuna kadar doğru olsa da, aslında kastedilen (veya en azından gönderme yapılan), gerçekten fiziksel bir kavram olan yüzey gerilimidir.

Pinterest

Fotoğrafa tekrar baktığınızda, suyun tıpkı bir kağıda alttan bastırdığınızda olacağı gibi kıvrıldığını görürsünüz. Halbuki bizler su gibi akışkanların bu şekilde eğilip bükülmesine alışık değilizdir. Sıvılar, içlerinden geçen katının önünden "çekilirler", hele ki su gibi akışkan bir sıvı ise!

Gerçekten de sıvılar, katıların aksine, üzerlerine uygulanan kuvvete çok daha hızlı bir şekilde boyun eğerler. Dolayısıyla köpekbalığı, kendisini su dışına itmeyi sürdürdükçe, su da etrafından kayıp dökülerek açılacaktır. Bir kağıt bunu çok daha zor yapar; ancak yeterli kuvveti uygularsanız o da yırtılarak yol verecektir. Bir tahta, kağıttan da zor yol verir. Bir metal ise çok daha zor...

Aslında katıların kuvvetlere boyun eğmemesinin birçok diğer nedeni vardır; ancak bunlar bu yazımızın konusu değil. Bu yazımızın ana konusu, sıvıların da bu şekilde, üzerlerine uygulanan kuvvetlere bir miktar da olsa karşı koyabilmelerinin ana nedeni olan yüzey gerilimidir.

Yüzey gerilimi, resmi olarak bir sıvının kaplayabileceği en düşük yüzey alanına toplanma eğilimi olarak tanımlanır. Bu köpekbalığının çıkış yaptığı sıvı-hava temasının bulunduğu yüzeylerde, sıvı molekülleri arasındaki kohezyon adı verilen çekim kuvveti, sıvı molekülleriyle hava molekülleri arasındaki adhezyon isimli kuvvetten çok daha güçlüdür. Bu güç farkının net etkisi, yüzeyin iç kısmına doğru uygulanan bir kuvvettir. Bu kuvvetin etkisi altında sıvı, sanki üzerinde jelatin bir kılıf varmış gibi eğilip bükülebilir. İşte bu dengesiz kuvvetlerin etkisi altında yüzey gerilim altında kalır. Yüzey gerilimi kavramı da muhtemelen buradan gelmektedir. Fotoğrafta köpekbalığının etrafındaki su, bunu göstermektedir.

Aslında belki yaygın olacak kanının aksine suyun yüzey gerilimi daha yüksektir; çünkü su molekülleri arasında bulunan hidrojen bağları yüzey gerilimini arttırmaktadır. Örneğin su üzerinde koşan bir su koşucusu böceği (Gerridae ailesinden böcekler), yüzey gerilimi sayesinde suya batmadan üzerinde kalırlar.

Plugon

Bu ufak kuvvet, sadece böceklerin su üzerinde yürümesine değil; aynı zamanda bitkilerin suyu gövdelerinde taşıyabilmesinde de büyük göreve sahiptir.

Kangurular, Vücutlarındaki Tuz Dengesini Ayarlamak İçin Göller Üzerinde Koşuyor Olabilir!

Aşağıdaki fotoğraf, kangurularda ilginç bir davranışa tanıklık etmemizi sağlıyor:

National Geographic

Bu fotoğraftaki kanguruların bu davranışı hakkında ne yazık ki çok fazla bilgi bulunmuyor. Fotoğraf, National Geographic için, Christian Spencer tarafından çekilmiş. Şöyle anlatıyor:

Avusturalya'daki Murray Sunset Ulusal Parkı'ndaki Victoria bölgesindeki tuz göllerinin etrafında, batı gri kanguruları yaşamaktadır. Bu kangurular, bilinmeyen bir sebeple ara ara göle girip bir ucundan diğerine koşarlar. Sebebi tam olarak bilinmiyor olsa da, vücutlarındaki tuz dengesini ayarlamak için böyle bir davranış yapıyor olabilecekleri düşünülmektedir. Kangurunun su üzerinde yürüyormuş gibi gözükmesine neden olan, büyüleyici bir andı!

Kangurunun neden böyle su üzerinde yürüyormuş gibi gözüktüğü de izah edilmemiş. Ancak muhtemelen su seviyesi çok düşük olduğu için öyle gözüküyor; çünkü kangurular yüzey geriliminden faydalanabilmek için fazlasıyla ağırlar.