Su Ve Buz, Neden Sabun Gibi Çok Kaygandır ?

Su Ve Buz, Neden Sabun Gibi Çok Kaygandır ?

Su kaydırağında, yerçekiminin yardımıyla hızla aşağı kaymayı bekleriz. Mutfakta fark etmediğimiz ıslak zeminde kaymak ise pek eğlenceli sayılmaz. Ayağımızda terlikler, bacaklarımız iki açılıverir. Ah!

Yerin kaygan olmasının yanında su temiz ( katıksız ) ve neredeyse görünmezdir. Binaların girişine ve köprülere o tanıdık uyarı işaretini koymalarının nedeni budur: Dikkat! Kaygan Zemin.

Temiz bir su nasıl böyle tehlike yaratabilir? İnce bir su katmanının yola veya bina zeminine yaptığı etki, su parklarındaki kaydıraklardaki da aynı etkiyi yaratır. Sürtünmeyi azaltır. Azalan sürtünme etkisiyle sular saçılır ve heyecan artar!

Bilim insanları sürtünmeyi, bir nesnenin hareket ettiği yönün ters istikametinde gerçekleşen kuvvet olarak tanımlar. Yani iki nesne arasında sürtünme varsa, hareket etmeleri güçleşir. Bir yüzey diğer yüzeye sürtündüğünde ( ayakkabı tabanlarının yere, araba lastiklerinin asfalta sürtünmesi gibi) nesnelerin girinti ve çıkıntıları birbirini yakalar. Ve bu da bir çeşit sürtünme etkisi oluşturur.

Zemini kuru ve pürüzlü bir ahırda yürüyün. Kayma ihtimaliniz pek olmayacaktır. Sürtünme, seramik kaplı bir zeminde yürümeyi bile bir nebze yavaşlatır. Ama üzerine biraz su döktüğünüzde, o fayanslar birdenbire bir buz pistine dönüşüverir. Mutfak musluğunu altı sık sık bu hale gelir. Bir adım atarsanız ve sıvı katman üzerinde kaymaya başlarsınız. Çünkü sıvı, yüzeydeki yürümeyi kolaylaştıran pürüzlerin ayakkabıyla temasını azaltır.

İki yüzey arasındaki su katmanı sürtünmeyi azaltırken, su tek başına kaygandır. Kaygan bir sıvı nihayetinde, birbirinin yanından akıp geçen bir dizi moleküldür. Dolayısıyla ellerimiz suyla dolu bir lavaboya daldırabiliriz. Ancak aynı şeyi bir kalıp buz üzerinde denersek, ellerimiz buzun soğuk yüzüne çarpar. Su katı haldeyken, moleküller neredeyse tek bir noktada sabittir ve bir çeşit kristal kalıp halindedir.

Buzun kendine has bir kayganlığı vardır. Bir buz küpünü yere düşürdüğünüzde mutfak zemininin bir ucundan diğerine kayıvererek kaygan bir tehlike yaratır ( bir anlık kedi oyuncağı ).

Bilim insanları geçmişte buzun kayganlığının, yüzeyinde sıvı bir katman oluşturan basınç veya sürtünmeden kaynaklandığını düşünüyorlardı. Örneğin, donmuş bir göl üzerinde kayan bir patencinin ağırlığı, buz üzerinde basınç oluşturarak üst katmanda yoğunlaşma ve erimeye neden olur. Bu esnada patenlerin tabanıyla buz arasındaki sürtünme üst katmanı ısıtır. Sonuç itibariyle daha çok eriyen ve parlayan bir sıvı tabaka oluşur.

Ancak araştırmacılar herhangi bir basınç veya sürtünme olmaksızın da buzun kaygan olduğun buldular. Nasıl mı? Yapılan çalışmalar buz yüzeyindeki moleküllerin, buzun kristal kalıbı içinde donmuş halde kalmak yerine, sürekli olarak aşağı ve yukarı titrediğini gösteriyor. Bu dikey titreşim, bilim insanlarının buz yüzeyindeki ‘’ sıvı benzeri katman ‘’ olarak açıkladıkları husustur ve sürtünmeyi en az indirir. Dolayısıyla buzluktan henüz çıkarılmış bir buz küpü, kafa göz yarabilecek bir hızda mutfak zemininde kayabilir.