众所周知,针和硬币都是由名副其实的金属做成的,扔到水里一定沉下去,想必任何一个人都不会怀疑吧。
而今天,我们就来做一个有趣的小实验,结果可能会让你感到惊奇~
实验材料
实验过程:如果你足够准确并小心的做到以上的步骤,你会惊奇的发现,硬币居然浮在了水面上!
现在来看下 Vicky 演示的过程:
不仅硬币可以浮在水面上,一根针也可以,同样的实验过程:
一根漂在水面上的针
为什么密度比水要大得多的金属可以浮在水面上?
大家如果足够细心,会发现无论是硬币还是针的周围与水接触的地方都凹陷在了水里,而水仿佛有一种神秘的力量把硬币和针“托举”在水面上。
事实就是这样的,而这种神秘的力量,就是水的表面张力 Surface Tension。
液体试图获得最小表面位能的倾向
Wikipedia
这个解释不难理解,当我们把硬币放在水面时,水的表面积会变大一点,因为会凹陷下来一点,而水要获得最小的表面位能,就会向上施加这个表面张力,这样硬币或针就浮在了水面上。
这种神奇的力量深究起来,要涉及到物质分子级别的范德华力Van der Waals force。
那么,重一些的金属能浮在水面上吗,比如... 一把铁锁?
大家不妨试一下。
实践是检验真理的唯一标准
娃爸试了几次,均以失败告终...
为什么?因为虽然水有表面张力,但这个力毕竟是有限的,太重的物体还会沉到水底。
要不然,江湖上著名的“轻功水上漂”就不会失传那么久了~
六师弟有话要说 | 少林足球
虽然人类做不到这一点,在动物界这样的高手可不少,大家一定见过这种昆虫:
浮在水面上的水黽
自然界还有类似的情况:
清晨的露珠
蓝莓上的水珠为了获取最小的表面积,也缩成了一团水珠。
有的时候,水的表面张力给人们带来了烦恼。
比如在洗衣服的时候,由于水的表面张力,使得水很难进到纺织物里,甚至会反弹出来。
为此,人们研制了洗衣粉,洗涤剂,这些化学制品可以降低水的表面张力,进而使得水可以和其他物质亲密接触。
最后我们用洗衣液完成了一个补充的小实验:
神奇的洗衣液
听到最后那清脆的一声吗?
科学真神奇!