O que é a força da superfície?

A força superficial, mais comumente referida como tensão superficial, é o único impulso ascendente que a superfície de um líquido pode exercer sobre um objeto. Essa força é a razão pela qual pequenos insetos, como os atacantes da água, parecem andar sobre a água. Também possibilita esportes como surf e esqui aquático. A força superficial ocorre porque as moléculas ou partículas minúsculas que compõem um líquido tendem a se prender umas às outras na superfície, formando uma camada fina com densidade levemente mais alta que o restante do líquido.

A tensão superficial ou a força superficial da água são fortes o suficiente para empurrar objetos para cima, permitindo que eles flutuem. Isso pode ser observado colocando cuidadosamente um pequeno clipe de papel de metal na superfície de um copo de água, cheio até o topo. Como a densidade do clipe de papel é maior que a densidade da água, pode-se esperar que afunde. Com um pouco de cuidado na colocação e algum conhecimento da força superficial, isso não acontecerá. Se o clipe de papel cair na superfície, de modo que a extremidade perfure a barreira invisível, ele afundará. Portanto, tenha cuidado ao colocar o clipe de papel.

Vários fatores podem diminuir a força superficial da água, como um aumento de temperatura. À medida que a temperatura da água aumenta, a força da superfície diminui. A adição de sabão à água também pode diminuir a tensão superficial. O sabão quebra o controle que as moléculas de água têm umas sobre as outras, permitindo que a água entre em contato com mais facilidade com objetos como louça suja. A adição de uma única gota de sabão a um copo de água com um clipe de papel flutuante fará com que o objeto afunde instantaneamente e é um final afirmativo do experimento mencionado anteriormente.

A razão pela qual a tensão superficial pode ser chamada força superficial é explicada pela definição física da palavra força. Na física, uma força é definida como um empurrão ou puxada exercida sobre um objeto. Quando um clipe de papel é colocado na água, a gravidade puxa o clipe para baixo. Porém, quando a tensão superficial da água é forte o suficiente, a água pode empurrar o clipe de papel com a mesma força que a gravidade está puxando para baixo, permitindo que o objeto flutue. Este é um exemplo de forças equilibradas - o clipe de papel não afunda nem dispara da superfície, mas simplesmente fica lá.