Hva er overflatekraft?
Overflatekraft, mer ofte referert til som overflatespenning, er den unike trykk oppover som overflaten til en væske kan utøve på et objekt. Denne styrken er grunnen til at små insekter, for eksempel vannstøpere, ser ut til å gå på vann. Det muliggjør også sport som surfing og vannski. Overflatekraft oppstår fordi molekylene eller bittesmå partikler som utgjør en væske har en tendens til å låse seg på hverandre ved overflaten, noe som gjør et tynt lag som er litt høyere i tetthet enn resten av væsken.
Overflatespenningen eller overflatekraften til vann er sterk nok til å skyve gjenstander opp, slik at de kan flyte. Dette kan observeres ved å plassere en liten metallpapir på overflaten av et glass vann, fylt til toppen. Siden tettheten til bindersen er større enn tettheten av vann, kan det forventes at den synker. Med litt omhu i plassering og litt kunnskap om overflatekraft, vil dette imidlertid ikke skje. Hvis bindersen tappes på overflaten slik at enden stikker gjennom den usynlige barrieren, vil den synke, så vær forsiktig når du legger bindersen.
En rekke faktorer kan redusere overflatekraften til vann, for eksempel en økning i temperaturen. Når temperaturen på vannet øker, reduseres overflatekraften. Å tilsette såpe i vannet kan også redusere overflatespenningen. Såpe bryter taket som vannmolekyler har på hverandre, slik at vannet lettere kan komme i kontakt med gjenstander som skitne retter. Å legge en enkelt dråpe såpe i et glass vann med en flytende binders vil umiddelbart føre til at gjenstanden synker, og det er en bekreftende avslutning på eksperimentet nevnt tidligere.
Grunnen til at overflatespenning kan kalles overflatekraft blir forklart av den fysiske definisjonen av ordet kraft. I fysikk er en kraft definert som et skyv eller trekk som utøves på et objekt. Når et binders legges på vann, trekker tyngdekraften bindersen ned. Når overflatespenningen til vannet er sterk nok, kan vannet imidlertid skyve bindersen opp med den samme mengden kraft som tyngdekraften trekker den ned, slik at gjenstanden kan flyte. Dette er et eksempel på balanserte krefter - bindersen verken synker eller skyter av overflaten, men hviler ganske enkelt der.