“水上漂”如何秒变“水底捞”?

作者: GUOmazing&米老猫

来源: 中科院物理所

发布日期: 2021-04-17 12:06:24

本文通过实验演示了如何利用洗洁精降低水的表面张力,使原本浮在水面上的铜片沉入水底,解释了表面张力的原理及其在实验中的应用。

听说过轻功水上漂的请扣1,想练成的请扣2(反正小编曾经很感兴趣)。咱能不能练成不知道,但,万一别人练成了呢?所以机智的小编决定研究下怎么让漂起来的东西立马沉底!

实验器材:所标杯、铜片、洗洁精。

实验过程:首先向所标杯中倒入水(没错这次所标杯派上用场啦~),并把铜片轻轻的放到水面上,使铜片由于表面张力而漂浮。然后用洗洁精搅拌出一杯泡沫水,将泡沫水缓缓倒入放有铜片的杯中,发现铜片突然沉入水底。

原理解说:小铜片能浮在水面上,是因为水的表面张力。液体中的分子在四面八方受到其他原子的力是平衡的,而表面分子由于上方没有分子,因此有一种向液体内部运动的趋向,使得液体表面趋向于收缩。这个使表面尽可能缩小的力,我们称为表面张力。表面张力的方向与液面方向相切。当我们把小铜片放在水面上时,液面微微下凹,表面张力向上的分力可以将小铜片托起。

水的表面张力源于水分子之间的氢键,而洗洁精的主要成分是表面活性剂,表面活性剂可以将氢键打破,显著降低水的表面张力。于是水面无法承受小铜片的重量,就掉了下来。

上期回顾:No.248 用气球就能模拟我们的肺?| 正经玩。

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