16) Яким чином капілярний ефект та гігроскопічність деревини впливають на зміну геометричної форми предметів?
16) Яким чином капілярний ефект та гігроскопічність деревини впливають на зміну геометричної форми предметів?
Магія на тарілці: Як зламані сірники перетворюються на зірку
Ви коли-небудь бачили, як неживі предмети рухаються самі по собі, створюючи ідеальні геометричні фігури? Дослід із "самозбірною" зіркою - це не магія, а витончена демонстрація властивостей деревних волокон та води.
Хід експерименту
Для досліду беруть п’ять сірників, кожен з яких надламують посередині так, щоб вони не розпалися на дві частини, а трималися на кількох цілих деревних волокнах. Їх викладають на тарілку у формі "закритої квітки" або кола, де місця зламу спрямовані до центру, а головки - назовні. Як тільки в центр конструкції потрапляє крапля води, сірники починають "оживати".
Чому це відбувається?
В основі цього явища лежать два головних чинники: гігроскопічність та капілярний ефект.
Поглинання води: Деревина складається з довгих порожнистих клітин-волокон, які за життя дерева транспортували воду. Навіть у сухому сірнику ці канали зберігаються. Коли вода торкається місця зламу, вона завдяки капілярному ефекту миттєво всмоктується всередину сухої деревини.
Набухання та випрямлення: Вода заповнює міжклітинний простір і самі волокна, змушуючи їх розширюватися (набухати). Оскільки волокна в місці згину були стиснуті та деформовані, під дією внутрішнього тиску води вони намагаються повернутися до своєї початкової прямої форми.
Формування зірки: Оскільки сірники лежать щільно один до одного, при випрямленні вони починають штовхати сусідні палички. Кінці сірників (головка одного та основа іншого) зближуються, утворюючи п'ять променів, а самі вигини розсуваються назовні.
Результат
За кілька хвилин хаотична купа зламаних паличок перетворюється на чітку п'ятикутну зірку. Це наочний приклад того, як природа прагне відновити свою структуру за наявності необхідного ресурсу - вологи.
Цікавий факт
Саме завдяки цьому ефекту старі дерев’яні двері або вікна важко зачиняються в дощову погоду - дерево "п’є" вологу з повітря і збільшується в об’ємі.