משורה

משורות בגדלים שונים

מְשׂוּרָה היא כלי המשמש למדידת נפח של גופים בדרך כלל נוזלים. בגרסה נפוצה מדובר בכלי קיבול צילינדרי ריק שמשורטטות עליו שנתות.

המשורות עשויות בדרך כלל מזכוכית או מפלסטיק. יתרונה הגדול של הזכוכית הוא היותה אדישה לחומרים כימיים רבים, ועמידותה היחסית לנוזלים חמים, ואילו פלסטיק, עיקר יתרונו בעלותו הנמוכה.

אופן המדידה פשוט יחסית, מוזגים את הנוזל למשורה, מציבים את העיניים בגובה קו הנוזל התחתון, והשנת עליו מגיע הנוזל הוא נפח הנוזל.

דיוקי מדידה במשורה

ככל כלי מדידה אנליטי, גם כאן מייחסים חשיבות גבוהה למידת הדיוק של המדידה, וזאת מושפעת מכמה גורמים, בהם: כיול המשורה וכוחות המשיכה הבין מולקולריים של הנוזל:

ככל מכשיר אנליטי, גם משורה מכוילת כנגד מכשיר אחר, למשל, כדי לשרטט את השנתות, משתמשים יצרני המשורות בשקילת המים ובצפיפותם כדי להעריך נפחם. לגדלים אילו (צפיפות ומסה) יש דיוק מוגבל, ולכן גם לנפח הנמדד במשורה יש דיוק מוגבל.

במשורות נפוצות, רמת הדיוק היא כ 0.5%.

כוחות המשיכה הבין-מולקולריים ותופעת המיניסקוס

במדידה של נוזלים שכוחות המשיכה הבין-מולוקלוריים (קוהזיה) שלהם חלשים מכוחות המשיכה בין הנוזל לדופן המשורה (אדהזיה), נוטה הנוזל להמשך לדפנות המשורה, וכך נוצר מצב שגובה הנוזל בדפנות המשורה גבוה מזה במרכזה. לתופעה זאת (ירידת גובה הנוזל במרכז המשורה) קוראים מִינִיסְקוּס קמור, והוא מצב ראשוני של נימיות, אשר תלויה בין היתר בקוטר הכלי. מצב זה עלול ליצור אי דיוק שכן לא ברור אם גובה הנוזל מתייחס לגובהו בדפנות או במרכז.

על פי מוסכמה, כל המשורות מיוצרות כך שהשנתות החקוקות עליהן מתאימות לגובה בתחתית המיניסקוס הקמור.

הדוגמה הידועה ביותר למצב זה היא מדידת נפח מים במשורת זכוכית, ולמעשה, המשורות מכוילות לפי נפח המים.

במדידה של נוזלים שכוחות המשיכה הבין-מולוקלוריים (קוהזיה) שלהם חזקים מכוחות המשיכה בין הנוזל לדופן המשורה (אדהזיה), נוטה הנוזל להמשך למרכז המשורה, וכך נוצר מצב שגובה הנוזל בדפנות המשורה נמוך מזה במרכזה. מצב זה, הנקרא מניסקוס קעור, עלול ליצור אי דיוק כפול שכן לא רק שלא ברור אם גובה הנוזל מתייחס לגובהו בדפנות או במרכז, גם המשורות אינן מכוילות למצב זה, אלא למצב ההפוך, לכן בהכרח תופעה זאת יוצרת אי דיוק במדידה.

הדוגמה הידועה ביותר למצב זה, היא מדידת נפח כספית במשורת זכוכית.

המשורה ככלי למדידת נפח מוצקים

ניתן לבצע במשורה גם מדידת נפח מוצקים באופן הבא:

ממלאים במשורה נוזל עד לגובה מסוים, מטילים למשורה את המוצק, ממתינים להתיצבות הנוזל, קוראים את הקריאה החדשה, ומחסרים ממנה את גובה הנוזל לפני הטלת המוצק.

על פי עקרון ארכימדס, הנפח הכולל שתראה המערכת יהיה שווה בדיוק לנפח המוצק והנוזל, לכן חיסור נפח הנוזל מהקריאה המשותפת, ייתן את נפח המוצק.

מקור השם וסמליות המשורה בתרבות העברית

השם "משורה" מופיע כבר בספר ויקרא:

לֹא תַעֲשׂוּ עָוֶל בַּמִּשְׁפָּט בַּמִּדָּה בַּמִּשְׁקָל וּבַמְּשׂוּרָה. לו מֹאזְנֵי צֶדֶק אַבְנֵי צֶדֶק אֵיפַת צֶדֶק וְהִין צֶדֶק יִהְיֶה לָכֶם אֲנִי ה' אֱלֹהֵיכֶם אֲשֶׁר הוֹצֵאתִי אֶתְכֶם מֵאֶרֶץ מִצְרָיִם

— ויקרא י"ט לה-לו

כלומר, המשורה משמשת (בדומה למאזניים) כסמל לצדק, משום היותה כלי מדידה מדויק.

המשורה משמשת אף כסמל להסתפקות במועט:

כַּךְ הִיא דַּרְכָּהּ שֶׁל תּוֹרָה, פַּת בַּמֶּלַח תֹּאכֵל וּמַיִם בַּמְּשׂוּרָה תִּשְׁתֶּה

— מסכת אבות ו' ד'

והיא משמשת עד היום בעברית מודרנית כסימן לכמות מועטה ומחושבת היטב.

ראו גם

משורה (יחידת מידה)