Qu'est-ce que la force de surface?
La force superficielle, plus communément appelée tension superficielle, est la poussée unique que la surface d’un liquide peut exercer sur un objet. Cette force est la raison pour laquelle de minuscules insectes, tels que les maraudeurs, semblent marcher sur l'eau. Il permet également des sports tels que le surf et le ski nautique. La force de surface est due au fait que les molécules ou les minuscules particules qui composent un liquide ont tendance à se coller les unes aux autres à la surface, formant ainsi une couche mince de densité légèrement supérieure au reste du liquide.
La tension superficielle ou la force superficielle de l'eau est suffisamment forte pour pousser les objets vers le haut, leur permettant de flotter. Ceci peut être observé en plaçant soigneusement un petit trombone en métal à la surface d'un verre d'eau, rempli au sommet. Étant donné que la densité du trombone est supérieure à celle de l'eau, on peut s'attendre à ce qu'il plonge. Avec un peu de soin lors du placement et une certaine connaissance de la force de surface, cela ne se produira pas. Si le trombone tombe sur la surface de sorte que son extrémité traverse la barrière invisible, elle coulera. Faites donc attention lorsque vous placez le trombone.
Un certain nombre de facteurs peuvent réduire la force de surface de l'eau, comme une augmentation de la température. Lorsque la température de l'eau augmente, la force de surface diminue. L'ajout de savon à l'eau peut également diminuer la tension superficielle. Le savon rompt l'emprise des molécules d'eau, permettant ainsi à l'eau d'entrer plus facilement en contact avec des objets tels que de la vaisselle sale. L'ajout d'une seule goutte de savon dans un verre d'eau avec un trombone flottant entraînera immédiatement la chute de l'objet, ce qui constitue une fin affirmative à l'expérience mentionnée précédemment.
La raison pour laquelle la tension de surface peut être appelée force de surface s'explique par la définition physique du mot force. En physique, une force est définie comme une poussée ou une traction exercée sur un objet. Lorsqu'un trombone est placé sur l'eau, la gravité tire le trombone vers le bas. Lorsque la tension superficielle de l'eau est suffisamment forte, l'eau peut pousser le trombone vers le haut avec la même force de force que la gravité le tire vers le bas, permettant ainsi à l'objet de flotter. Ceci est un exemple de forces équilibrées - le trombone ne coule ni ne jaillit de la surface, mais se repose simplement là.