如果給你一碗水,你能端平它嗎,?相信不少人看到這個(gè)問題都會(huì)嗤之以鼻: “這有何難,?”實(shí)際上,這個(gè)真的很難,! 你永遠(yuǎn)也無法端平一碗水,,這似乎有些讓人難以置信,可事實(shí)就是如此,。 到底是什么在作怪呢,?這正是本期實(shí)驗(yàn)要探討的主題,快來解鎖其中的奧秘吧,! 實(shí)驗(yàn)材料 紙巾,、清水、玻璃瓶,、牙簽,。 實(shí)驗(yàn)步驟 1. 將清水倒入玻璃瓶中,,注意不要倒?jié)M(可以在水中加入色素以便觀察)。 2. 用一張普通的紙巾蒙住瓶口,,并除去多余的部分,。 3. 小心地倒轉(zhuǎn)瓶身,用牙簽穿刺紙巾,。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及原理 通過上面的實(shí)驗(yàn),,我們發(fā)現(xiàn):牙簽穿過紙巾進(jìn)入瓶中,由于牙簽的密度小于水的密度,,牙簽會(huì)上浮到頂部,;任由牙簽穿刺紙巾,在不額外施加作用力的情況下,,瓶?jī)?nèi)的水始終不會(huì)傾瀉下來。僅憑一張小小的紙巾就鎖住了一瓶水,,這結(jié)果實(shí)在有點(diǎn)兒令人費(fèi)解,。 我們已經(jīng)認(rèn)識(shí)了液體的表面張力——牙簽穿刺紙巾后,雖然出現(xiàn)了一個(gè)小孔,,但水的表面張力仿佛給紙巾上的小孔覆蓋了一層“水膜”,,與紙巾一起形成一道“屏障”,此時(shí)外界空氣對(duì)紙巾向上的壓力等于水瓶?jī)?nèi)的空氣,、水對(duì)紙巾向下的壓力及紙巾自身的重力之和,,于是出現(xiàn)了“紙巾托水”的現(xiàn)象。在不額外施加作用力的情況下,,瓶口不會(huì)“決堤”,。 液體的表面張力單位用N/m 表示,如水的表面張力為0.0728N/m(20℃),。 影響液體表面張力的因素比較多,,比如:有機(jī)液體的表面張力都比水小,;無機(jī)液體的表面張力比有機(jī)液體的表面張力大得多,;分子量大,表面張力也大,;溫度升高,,表面張力會(huì)隨之減小,;而壓力和表面張力則沒有關(guān)系…… 知識(shí)拓展 回歸日常生活也許更有助于理解本期實(shí)驗(yàn)的主題,。文章開頭提到的“端不平一碗水”,是指在盛滿水的碗里放入金屬回形針和小木塊的小實(shí)驗(yàn),。 由于表面張力的存在,,碗里的水滿而不溢,液面呈凸?fàn)睢P∧緣K依靠水的浮力漂在液面的最高處(碗的中心),,而回形針則靠水的表面張力漂在液面的最低處(碗的邊緣),。液面有凹凸,這碗水肯定是端不平了,。果然,,有生活的地方一定有科學(xué)! 如果只倒半碗水,,金屬回形針和小木塊會(huì)“游”向別處嗎,?動(dòng)手試一試吧! 腦洞時(shí)間 兩塊干燥的玻璃放在一起很容易分開,,往玻璃之間加點(diǎn)兒水為何結(jié)果會(huì)大不一樣,? 這是因?yàn)椋簝蓧K干燥的玻璃中間有一定的縫隙,空氣能進(jìn)入,,內(nèi)外氣壓相等,,所以玻璃容易分開。如果往玻璃縫隙里加水,,就把空氣趕跑了,,縫隙里的氣壓變低,外面的大氣壓會(huì)將兩塊玻璃牢牢地“粘”在一起,。 |
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