Was ist Oberflächenkraft?
Oberflächenkraft, häufiger als Oberflächenspannung bezeichnet, ist der einzigartige Aufwärtsdruck, den die Oberfläche einer Flüssigkeit auf ein Objekt ausüben kann. Diese Kraft ist der Grund, warum winzige Insekten wie Wasserstriren auf Wasser zu laufen scheinen. Es ermöglicht auch Sportarten wie Surfen und Wasserskifahren. Die Oberflächenkraft tritt auf, weil die Moleküle oder winzigen Partikel, aus denen eine Flüssigkeit besteht, an der Oberfläche aufeinander absperren, was eine dünne Schicht darstellt, die die Dichte etwas höher ist als der Rest der Flüssigkeit. Dies kann beobachtet werden, indem ein kleiner Metallpapierclip auf die Oberfläche eines Glass, das nach oben gefüllt ist, sorgfältig platziert wird. Da die Dichte der Büroklammer größer ist als die Wasserdichte, kann erwartet, dass sie sinken. Mit ein wenig Sorgfalt in der Platzierung und einiger Kenntnis der Oberflächenkraft wird dies jedoch nicht geschehen. Wenn die Büroklammer auf die Oberfläche fallen gelassen wirdD schlägt durch die unsichtbare Barriere, sie sinkt, also achten Sie darauf, dass Sie den Büroclip platzieren.
Eine Reihe von Faktoren kann die Oberflächenkraft von Wasser verringern, z. B. eine Temperaturanstieg. Wenn die Wassertemperatur zunimmt, nimmt die Oberflächenkraft ab. Das Hinzufügen von Seife zum Wasser kann auch die Oberflächenspannung verringern. Seife bricht den Griff, dass Wassermoleküle aufeinander liegen und das Wasser leichter mit Gegenständen wie schmutzigen Gerichten in Kontakt kommen kann. Durch das Hinzufügen eines einzelnen Tropfens Seife zu einem Glas Wasser mit einer schwimmenden Büroklammer wird das Objekt sofort sinken und ist ein positives Ende des zuvor erwähnten Experiments.
Der Grund, warum Oberflächenspannung als Oberflächenkraft bezeichnet werden kann, wird durch die physikalische Definition der Wortkraft erklärt. In der Physik wird eine Kraft als Druck oder Ziehen definiert, das auf ein Objekt ausgeübt wird. Wenn ein Papierclip auf Wasser gelegt wird, zieht die Schwerkraft diePapierclip herunter. Wenn die Oberflächenspannung von Wasser jedoch stark genug ist, kann das Wasser den Papierclip mit der gleichen Kraft hoch drücken, die die Schwerkraft nach unten zieht, sodass das Objekt schwimmen kann. Dies ist ein Beispiel für ausgewogene Kräfte - die Büroklammer sinkt weder ab, sondern schießt nicht von der Oberfläche, sondern ruht einfach dort.