Co to jest siła powierzchniowa?
Siła powierzchniowa, częściej określana jako napięcie powierzchniowe, jest unikalnym naciskiem w górę, że powierzchnia cieczy może wywierać na obiekt. Ta siła jest powodem, dla którego niewielkie owady, takie jak Striderów Wody, wydają się chodzić po wodzie. Umożliwia także sport, takie jak surfowanie i narciarstwo wodne. Siła powierzchniowa występuje, ponieważ cząsteczki lub małe cząsteczki, które tworzą ciecz, mają tendencję do blokowania się na powierzchni, tworząc cienką warstwę, która jest nieco wyższa niż reszta cieczy.
Napięcie powierzchniowe lub siła powierzchniowa wody jest wystarczająco silna, aby wypychać obiekty w górę, pozwalając im na unosi się. Można to zaobserwować, staranne umieszczanie małego metalowego papieru na powierzchni szklanki wody, wypełnionych na górze. Ponieważ gęstość klipu papierowego jest większa niż gęstość wody, można się spodziewać. Jednak przy niewielkiej ostrożności w zakresie umieszczania i pewnej wiedzy na temat siły powierzchniowej, tak się nie stanie. Jeśli klip z papieru jest upuszczony na powierzchnię, aby END uderza w niewidzialną barierę, zatopi się, więc zachowaj ostrożność podczas umieszczania papieru.
Wiele czynników może zmniejszyć siłę powierzchniową wody, takich jak wzrost temperatury. Wraz ze wzrostem temperatury wody siła powierzchniowa maleje. Dodanie mydła do wody może również zmniejszyć napięcie powierzchniowe. Mydło łamie wstrzymanie, które mają na sobie cząsteczki wody, pozwalając woda łatwiej w kontakt z obiektami, takimi jak brudne naczynia. Dodanie pojedynczej kropli mydła do szklanki wody z pływającym klipsem papierowym natychmiast spowoduje zatopienie obiektu i jest potwierdzającym koniec wspomnianego wcześniej eksperymentu.
Przyczyna napięcia powierzchniowego można nazwać siłą powierzchniową, jest wyjaśniona fizyczną definicją siły słów. W fizyce siła definiuje się jako pchnięcie lub ciągnięcie wywierane na obiekt. Gdy na wodzie umieszcza się klips papierowy, grawitacja ciągnieKlip papierowy w dół. Jednak gdy napięcie powierzchniowe wody jest wystarczająco silne, woda może popchnąć klips papierowy z taką samą siłą, jak grawitacja go ściąga, pozwalając obiektowi unosić się. To jest przykład zrównoważonych sił - klip papierowy nie tonie, ani strzela z powierzchni, ale po prostu tam spoczywa.