پی نوشت برای غبار روی شیشه

پی نوشت برای "غبار روی شیشه"

ما در مطلب قبلی خود شیشه را به عنوان مثال انتخاب کردیم زیرا غبار روی آن بهتر دیده میشود والا غبار روی همه چیز مینشیند خواه افقی باشد خواه عمودی، خواه عایق باشد خواه رسانا.  لذا مسأله چندان به رسانا یا عایق بودن سطح مورد نظر بستگی ندارد گو اینکه به نوعی به پدیده الکتریسیته ربط پیدا میکند.  در اصل ملکولها از نظر توزیع بار الکتریکی کاملاً متقارن نیستند و همین باعث نوعی جاذبه برقی بین ملکولی میشود که به نیروی بین ملکولی یا نیروی "واندروالس" مشهور است.  بنابراین این چسبندگی همیشه وجود داشته و دارد منتها اگر نیروی گرانش زمین غالب باشد اغلب به نظر نمیآید.  این نیرو اگر مابین ذرات خود ماده باشد به نیروی التصاقی ( cohesion ) و اگر بین دو ماده مختلف باشد به نیروی اتصالی ( adhesion) معروف است. 

  چسبندگی غباری که روی شیشه مینشیند ناشی از نیروی  اتصالی بین غبار و شیشه است.  اگر نیروی وزن غبار چندان زیاد نباشد همچنان به سطح شیشه چسبیده و به پائین سر نمیخورد.  اما اگر به اندازه کافی بزرگ باشد، نیروی وزن بر نیروی چسبندگی غلبه کرده و سقوط میکند.  در تحلیل نهائی این فقط ذرات ریز (غبار) است که روی شیشه اتوموبیل چسبیده باقی میماند و مثلاً هیچگاه توپ فوتبال به شیشه چسبیده نخواهد ماند.  اینجاست که پای مطلبی به میان میآید که قبلاً در مطالب پیشین به اندازه کافی بحث شده بود: نسبت سطح به حجم !

  نیروی وزن متناسب است با حجم و لذا توان سوم ابعاد (مثلاً شعاع).  اما نیروی چسبندگی، مثل همه واکنش های شیمیائی، وابسته است به سطح و لذا توان دوم ابعاد.  پس برای ذرات باندازه کافی ریز نیروی چسبندگی بر وزن غلبه کرده و غبار ریز همچنان خود را به سطح چسبیده نگاه میدارند.  اتفاقاً اگر سطح شیشه مرطوب باشد شدت چسبندگی بیشتر میشود.  اگر سطح شیشه خشک باشد با تلنگری که میزنیم ذرات بزرگتر فرو میریزند اما کوچکتر ها دوام میآورند (قرینه دیگری بر اینکه آنها که بیش  از توان خود بزرگ میشوند زودتر فرومیریزند!).  حال در وضعی هستیم که شاید بتوانیم یک پدیده جالب که در کودکی شاهد بوده ایم تعلیل کنیم.

  در گذشته ها  حبوبات که به این تمیزی در بازار است نبود، مادر بزرگ ها در یک سینی بزرگ آن را "پیش" میدادند و تمیز ها را از خس و خاشاک جدا میکردند.  مادر بزرگ ها بدون اطلاع از فیزیک کلاسیک چگونه بدین کار موفق میشدند؟  علت این جداشدن در چیست؟ اگر پی بردید در بحث ما شرکت کرده و بنویسید.

غبار روی شیشه

غبار روی شیشه پنجره یا شیشه اتوموبیل

اغلب برخورد ما با پدیده ها بصورتی است که آنها را واضح و مبرهن می انگاریم.  در صورتی که واقعاً اینطور نیست و اگر به کنه پدیده ها نگاه کنیم چندان هم واضح و مبرهن نیست.  البته این نوع نگاه در مسایل اجتماعی و فرهنگی نیز تسری دارد که مشکلات زیادی را هم به همراه دارد.  در هر حال یکی از این موضوعات همین مطلب حاضر  است که چرا غبار روی شیشه در اثر سنگینی خودش سر نمیخورد و به پائین سقوط نمی کند!  ولی ما چون به این مشاهده عادت کرده ایم برایمان عادی مینماید.  اگر به نوعی با بزرگنمائی به سطح شیشه نگاه کرده و غبار را معاینه کنیم، ملاحظه خواهیم کرد که تقریباً از گلوله های کروی شکلی تشکیل شده که روی سطح شیشه چسبیده است.  اگر با انگشت ضرباتی به شیشه وارد کنیم ذرات درشت تر فرو میریزد اما ریزتر ها همچنان چسبیده اند مگر اینکه بکمک پارچه پاک شوند.  چرائی این مسأله به نوعی بطور غیر مستقیم به مطلب گذشته ما در خصوص جرم بحرانی هم مربوط میگردد.  قدری به آن فکر کنید تا در مطلب بعدی چرائی آن را توضیح دهیم.