မျက်နှာပြင်တင်းအား

မျက်နှာပြင်တင်းအားကို နားလည်ခြင်း

မျက်နှာပြင်တင်းမာမှုသည် အရည်တစ်ခု၏ မျက်နှာပြင်သည် မာကျောပြီး ပါးလွှာသော အမြှေးပါးကဲ့သို့သော အသွင်အပြင်ကို ဖန်တီးပေးသောကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသည်။ ၎င်းသည် ရေမော်လီကျူးများကြားရှိ စည်းလုံးမှုအားများကြောင့် သက်ရောက်မှုရှိသည်။ ဤရှင်းလင်းချက်ကို ပိုမိုနားလည်ရန် အောက်ပါဥပမာကို စဉ်းစားပါ။ ကွန်တိန်နာတစ်ခုအတွင်းရှိ အရည်တစ်ခုကို စဉ်းစားကြည့်ကြပါစို့။

အရည်မော်လီကျူးများသည် ယေဘုယျအားဖြင့် တစ်ခုနှင့်တစ်ခု ဆွဲငင်ကြသည်။ အရည်တစ်ခုအတွင်းတွင် အရည်မော်လီကျူးတစ်ခုစီကို တစ်ဖက်စီတွင် အခြားမော်လီကျူးများက ဝန်းရံထားသည်။ သို့သော် အရည်မျက်နှာပြင်တွင် ဘေးနှင့်အောက်တွင် အရည်မော်လီကျူးများသာရှိသည်။ အပေါ်မှာ အခြားအရည်မော်လီကျူးများ မရှိပါ။ အရည်မော်လီကျူးများသည် တစ်ခုနှင့်တစ်ခု ဆွဲငင်သောကြောင့် အရည်အတွင်းပိုင်းရှိ မော်လီကျူးများပေါ်တွင် အသားတင်အား သုညရှိသည်။ ဆန့်ကျင်ဘက်အားဖြင့် မျက်နှာပြင်ရှိ အရည်မော်လီကျူးများသည် ဘေးနှင့်အောက်တွင် အရည်မော်လီကျူးများက ဆွဲငင်ကြသည်။ ရလဒ်အနေဖြင့် အရည်မျက်နှာပြင်တွင် အောက်သို့ ဦးတည်နေသော အသားတင်အားတစ်ခု ရှိသည်။ ဤအသားတင်အားကြောင့် မျက်နှာပြင်ရှိ အရည်သည် ၎င်း၏မျက်နှာပြင်ဧရိယာကို လျှော့ချပြီး တတ်နိုင်သမျှ ကျုံ့သွားတတ်သည်။

၎င်းက မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ အရည်အလွှာကို ပါးလွှာသော elastic membrane ဖြင့် ဖုံးအုပ်ထားသကဲ့သို့ ထင်ရစေသည်။ 

ကလစ်ကို ရေမျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် ဂရုတစိုက်ထားသောအခါ၊ မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ ရေမော်လီကျူးများကို ကလစ်၏ ဆွဲငင်အား က အနည်းငယ်ဖိထားသဖြင့် အောက်တွင်တည်ရှိသော ရေမော်လီကျူးများသည် ကလစ်ကို ထောက်ပံ့ရန် အပေါ်သို့ ပြန်လည်ထူထောင်သည့်အားကို ထုတ်လွှတ်သည် (ပြန်လည်မှတ်မိရန် elasticity နှင့် Hooke's law )။

တကယ်တော့ စက္ကူညှပ်တွေကသာ သင်အသုံးပြုနိုင်တဲ့ တစ်ခုတည်းသောအရာ မဟုတ်ပါဘူး။ အပ်တွေလိုမျိုး တခြားအရာဝတ္ထုတွေလည်း ဖြစ်နိုင်ပါတယ်။ ရေမျက်နှာပြင်ပေါ်မှာ အပ်ကို ဂရုတစိုက်တင်ရင် ရေပေါ်ပေါ်နေပါလိမ့်မယ်။ ဒါကြောင့်လည်း အင်းဆက်တွေ ရေပေါ်မှာ ပေါ်နေနိုင်ပါတယ်။

မျက်နှာပြင်တင်းအားညီမျှခြင်း

မျက်နှာပြင်တင်းမာမှုညီမျှခြင်းကို ရရှိရန်ကူညီရန်အတွက်၊ အက္ခရာ U ပုံသဏ္ဍာန်အဖြစ် ကွေးထားသော ဝါယာကြိုးတစ်ချောင်းကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားပါသည်။ ဖြောင့်သောဝါယာကြိုးကို ရွှေ့နိုင်သည့် U ဝါယာကြိုး၏ ခြေထောက်နှစ်ဖက်တွင် နောက်ထပ်ဖြောင့်သောဝါယာကြိုးတစ်ချောင်းကို တပ်ဆင်ထားပါသည်။

ဒီဝါယာကြိုးကို ဆပ်ပြာရည်ထဲ ထည့်လိုက်ရင် ဖယ်ရှားပြီးတဲ့နောက် ဝါယာကြိုးရဲ့ မျက်နှာပြင်ပေါ်မှာ ဆပ်ပြာရည်အလွှာတစ်ခု ဖြစ်ပေါ်လာပါလိမ့်မယ်။ ဆပ်ပြာပူဖောင်းတွေ ကစားတဲ့အခါနဲ့ ဆင်တူပါတယ်။ ဖြောင့်တဲ့ဝါယာကြိုးကို ရွှေ့နိုင်ပြီး သူ့ရဲ့အလေးချိန်က သိပ်မများတဲ့အတွက် ဆပ်ပြာရည်အလွှာက ဖြောင့်တဲ့ဝါယာကြိုးပေါ်မှာ မျက်နှာပြင်တင်းအားကို ပေးစွမ်းတာကြောင့် ဖြောင့်တဲ့ဝါယာကြိုး အပေါ်သို့ ရွေ့လျားသွားပါတယ် (မြားရဲ့ ဦးတည်ရာကို သတိပြုပါ)။ ဖြောင့်တဲ့ဝါယာကြိုး မရွေ့လျားစေဖို့ (ဝါယာကြိုးက မျှခြေမှာ ရှိနေပါတယ်)၊ စုစုပေါင်းအားရဲ့ ပမာဏက F = w + T ဖြစ်ပြီး အောက်ဘက်ကို ဦးတည်နေတဲ့ စုစုပေါင်းအား လိုအပ်ပါတယ်။ မျှခြေမှာ F = ဖြောင့်တဲ့ဝါယာကြိုးပေါ်မှာ ဆပ်ပြာရည်အလွှာက သက်ရောက်တဲ့ အားပါ။

ဖြောင့်သောဝါယာကြိုး၏အရှည်သည် l ဖြစ်သည်ဟု ယူဆပါ။ ဖြောင့်သောဝါယာကြိုးကို ထိသော ဆပ်ပြာရည်အလွှာတွင် မျက်နှာပြင်နှစ်ခုရှိသောကြောင့် ဆပ်ပြာရည်အလွှာမှ ထုတ်ပေးသောအားသည် 2l အရှည်တစ်လျှောက် သက်ရောက်သည်။ ဆပ်ပြာအလွှာပေါ်ရှိ မျက်နှာပြင်တင်းမာမှုသည် အား (F) နှင့် အားသက်ရောက်မှုရှိသော မျက်နှာပြင်၏အရှည် (d) အကြား အချိုးဖြစ်သည်။ ဤကိစ္စအတွက် မျက်နှာပြင်၏အရှည်မှာ 2l ဖြစ်သည်။ သင်္ချာနည်းအရ ဤသို့ရေးသားထားသည်။

မျက်နှာပြင်တင်းအားသည် အားနှင့် ယူနစ်အလျားအချိုးဖြစ်သောကြောင့်၊ ယူနစ်များမှာ မီတာလျှင် နယူတန် (N/m) သို့မဟုတ် စင်တီမီတာလျှင် ဒိုင်း (dyn/cm) တို့ဖြစ်သည်။

အောက်ပါတို့သည် စမ်းသပ်ချက်များအပေါ် အခြေခံ၍ ရရှိသော Surface Tension တန်ဖိုးအချို့ဖြစ်သည်။

အထက်ပါဒေတာအပေါ်အခြေခံ၍ အပူချိန်သည် အရည်၏ မျက်နှာပြင်တင်းအားကို သက်ရောက်မှုရှိပုံရသည်။ ယေဘုယျအားဖြင့် အပူချိန်တက်လာသည်နှင့်အမျှ တန်ဖိုးကျဆင်းသွားသည်။ အဘယ်ကြောင့်ဆိုသော် အပူချိန်တက်လာသည်နှင့်အမျှ အရည်မော်လီကျူးများသည် ပိုမိုမြန်ဆန်စွာရွေ့လျားပြီး အရည်မော်လီကျူးများအကြား အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှုကို လျော့ကျစေသောကြောင့်ဖြစ်သည်။ ထို့ကြောင့် မျက်နှာပြင်တင်းအားတန်ဖိုးလည်း ကျဆင်းသွားသည်။

နေ့စဉ်ဘဝတွင် အသုံးချမှု

ကျွန်ုပ်တို့ အဝတ်အစားတွေကို ဆပ်ပြာနဲ့ ဘာကြောင့်လျှော်ကြတာလဲလို့ တွေးဖူးလား။ ပြဿနာက အမှန်တကယ် သန့်ရှင်းတဲ့ အဝတ်အစားတွေရဖို့ ရေဟာ အမျှင်တွေထဲက အလွန်ကျဉ်းမြောင်းတဲ့ အပေါက်တွေကို ဖြတ်သွားရမှာပါ။ ဒီလိုလုပ်ဖို့ ရေရဲ့ မျက်နှာပြင်ဧရိယာကို တိုးမြှင့်ဖို့ လိုအပ်ပါတယ်။ မျက်နှာပြင်တင်းမာမှုကြောင့် ဒီလိုလုပ်ဖို့ အရမ်းခက်ခဲပါတယ်။ ကြိုက်သည်ဖြစ်စေ၊ မကြိုက်သည်ဖြစ်စေ ရေရဲ့ မျက်နှာပြင်တင်းမာမှုကို ဦးစွာလျှော့ချရပါမယ်။ ရေနွေးကို အသုံးပြုပြီး မျက်နှာပြင်တင်းမာမှုကို လျှော့ချနိုင်ပါတယ်။ ရေအပူချိန်မြင့်လေ ပိုကောင်းလေဖြစ်ပြီး ရေအပူချိန်မြင့်လေ မျက်နှာပြင်တင်းမာမှု နည်းလေပါပဲ (ဇယားကိုကြည့်ပါ)။ ဒါက ပထမဆုံးနည်းလမ်းဖြစ်ပြီး ရေနွေးနဲ့ကစားရတာ ကြိုက်တဲ့သူတွေကလွဲရင် ရှားရှားပါးပါးပဲ အသုံးပြုကြပါတယ်။ နောက်ထပ်နည်းလမ်းတစ်ခုကတော့ ဆပ်ပြာအသုံးပြုခြင်းပါပဲ။

^{၂၀ ဒီဂရီ} စင်တီဂရိတ် အပူချိန်မှာ ဆပ်ပြာရည်ရဲ့ မျက်နှာပြင်တင်းအားတန်ဖိုးက ၂၅.၀၀ mN/m ဖြစ်ပါတယ်။ ဆပ်ပြာရည်နဲ့ ရေနွေးကို နှိုင်းယှဉ်ကြည့်ပါ၊ ဘယ်တန်ဖိုးက အငယ်ဆုံးလဲ။ ၁၀၀ ^{ဒီဂရီစင်တီ} ဂရိတ်မှာ ရေနွေးရဲ့ မျက်နှာပြင်တင်းအားတန်ဖိုး = ၅၈.၉၀။ ၂၀ ^{ဒီဂရီ} စင်တီဂရိတ် အပူချိန်မှာ ဆပ်ပြာရည်ရဲ့ မျက်နှာပြင်တင်းအားတန်ဖိုးက ၂၅.၀၀ mN/m ဖြစ်ပါတယ်။ ဆပ်ပြာသုံးတာက ပိုအကျိုးရှိပါတယ်… ရေကလည်း မပူပါဘူး။ ကျွန်ုပ်တို့ရဲ့ အဝတ်အစားတွေ ဒါမှမဟုတ် ခန္ဓာကိုယ်တွေကို ဆပ်ပြာနဲ့ ဘယ်လောက်ကောင်းကောင်း သန့်စင်နိုင်လဲဆိုတာကို သက်ရောက်မှုရှိတဲ့ တခြားအချက်တွေလည်း ရှိပါသေးတယ်။ ဒါကြောင့် အထက်မှာ ရှင်းပြထားတာတွေက လွှမ်းမိုးတဲ့အချက်တွေထဲက တစ်ခုသာ ဖြစ်ပါတယ်။

ဆပ်ပြာ ဒါမှမဟုတ် ရေပူဖောင်းတွေက ဘာကြောင့် လုံးဝိုင်းနေတာလဲ။

ဆပ်ပြာပူဖောင်းများ သို့မဟုတ် ရေစက်များသည် မျက်နှာပြင်တင်းမာမှုကြောင့် လုံးဝန်းသောပုံသဏ္ဍာန်ရှိသည်။ ဦးစွာ ဆပ်ပြာပူဖောင်းများကို ဆွေးနွေးကြပါစို့။ ဆပ်ပြာပူဖောင်းများတွင် ၎င်းတို့၏မျက်နှာပြင်တွင် အမြှေးပါးနှစ်ခုရှိပြီး ၎င်းတို့အကြားတွင် ရေအလွှာပါးတစ်ခုရှိသည်။

မျက်နှာပြင်တင်းမာမှုကြောင့် အမြှေးပါးကျုံ့သွားပြီး ၎င်း၏မျက်နှာပြင်ဧရိယာကို လျော့ကျစေသည်။ ဆပ်ပြာရည်အမြှေးပါး ကျုံ့ပြီး ၎င်း၏မျက်နှာပြင်ဧရိယာကို လျှော့ချရန်ကြိုးစားသောအခါ အမြှေးပါး၏အပြင်ဘက် (လေထုဖိအား) နှင့် အမြှေးပါး၏အတွင်းပိုင်းအကြားတွင် လေဖိအားကွာခြားချက်တစ်ခု ဖြစ်ပေါ်လာသည်။ အမြှေးပါးအပြင်ဘက်ရှိ လေဖိအား (လေထုဖိအား) သည် ဆပ်ပြာရည်အမြှေးပါး ကျုံ့သွားသည်နှင့်အမျှ အမြှေးပါးအတွင်းရှိ လေဖိအားနည်းပါးသောကြောင့် ဖြစ်သည်။

အမြှေးပါးကျုံ့သွားပြီးနောက်၊ အတွင်းရှိလေ (အမြှေးပါးနှစ်ခုကြားတွင် ပိတ်မိနေသောလေ) ကိုလည်း ဖိသိပ်ပြီး ကျုံ့ခြင်းရပ်တန့်သွားသည်အထိ အမြှေးပါးအတွင်းရှိ လေဖိအားကို တိုးမြင့်စေသည်။ တစ်နည်းအားဖြင့် ကျုံ့ခြင်းရပ်တန့်သွားသောအခါ၊ အမြှေးပါးများကြားရှိ လေဖိအားသည် လေထုဖိအား + အမြှေးပါးများကို ကျုံ့စေသော မျက်နှာပြင်တင်းအားနှင့် ညီမျှသည်။

ဒါဆိုရင် ရေစက်တွေ ဒါမှမဟုတ် ရေပိုက်ခေါင်းကနေ ထွက်လာတဲ့ ရေစက်တွေကော။ အဓိကအကြောင်းရင်းက မျက်နှာပြင်တင်းအားကြောင့်ပါ။ ဆပ်ပြာပူဖောင်းမှာ မျက်နှာပြင်နှစ်ခုမှာ အမြှေးပါးနှစ်ခုပါရှိပေမယ့် ရေစက်မှာတော့ အမြှေးပါးတစ်ခုပဲရှိပြီး အမြှေးပါးတစ်ခုပဲရှိပါတယ်။ အတွင်းပိုင်းမှာ ရေနဲ့ပြည့်နေပါတယ်။ အမြှေးပါးရဲ့အပြင်ဘက်ကို အတွင်းဘက်ကို ဆွဲယူသွားပါတယ်။ ရလဒ်အနေနဲ့ ရေဟာ ကျုံ့သွားပြီး မျက်နှာပြင်ဧရိယာကို လျော့ကျစေပါတယ်။ ပြင်ပလေထုဖိအားကလည်း ရေစက်ကို ဖိသိပ်ပေးပါတယ်။ ရေရဲ့အတွင်းပိုင်းဖိအားဟာ လေထုဖိအားနဲ့ ရေအမြှေးပါးကို ကျုံ့စေတဲ့အားနဲ့ ညီမျှတဲ့အခါ ကျုံ့တာရပ်တန့်သွားပါတယ်။