Τι είναι η επιφανειακή δύναμη;

Η επιφανειακή δύναμη, συχνότερα αναφέρεται ως επιφανειακή τάση, είναι η μοναδική ανοδική ώθηση που μπορεί να ασκήσει η επιφάνεια ενός υγρού σε ένα αντικείμενο.Αυτή η δύναμη είναι ο λόγος για τον οποίο τα μικροσκοπικά έντομα, όπως τα στρωμίσματα νερού, φαίνεται να περπατούν στο νερό.Κάνει επίσης τα αθλήματα όπως το surfing και το νερό σκι.Η επιφανειακή δύναμη εμφανίζεται επειδή τα μόρια ή τα μικροσκοπικά σωματίδια που αποτελούν ένα υγρό τείνουν να κλειδώνουν το ένα στο άλλο στην επιφάνεια, κάνοντας ένα λεπτό στρώμα που είναι ελαφρώς υψηλότερο σε πυκνότητα από το υπόλοιπο υγρό.Το νερό είναι αρκετά ισχυρό για να ωθήσει τα αντικείμενα επάνω, επιτρέποντάς τους να επιπλέουν.Αυτό μπορεί να παρατηρηθεί με προσεκτική τοποθέτηση ενός μικρού μεταλλικού κλιπ χαρτιού στην επιφάνεια ενός ποτήρι νερού, γεμάτο στην κορυφή.Δεδομένου ότι η πυκνότητα του κλιπ χαρτιού είναι μεγαλύτερη από την πυκνότητα του νερού, μπορεί να αναμένεται να βυθιστεί.Με λίγη προσοχή στην τοποθέτηση και κάποια γνώση της επιφανειακής δύναμης, ωστόσο, αυτό δεν θα συμβεί.Εάν το κλιπ χαρτιού πέσει πάνω στην επιφάνεια, έτσι ώστε το άκρο να διατρυπάται μέσα από το αόρατο εμπόδιο, θα βυθιστεί, οπότε προσέξτε κατά την τοποθέτηση του χαρτιού κλιπ.

Ένας αριθμός παραγόντων μπορεί να μειώσει την επιφανειακή δύναμη του νερού,θερμοκρασία.Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία του νερού, η επιφανειακή δύναμη μειώνεται.Η προσθήκη σαπουνιού στο νερό μπορεί επίσης να μειώσει την επιφανειακή τάση.Το σαπούνι σπάει τη συγκράτηση που έχουν τα μόρια του νερού μεταξύ τους, επιτρέποντας στο νερό να έρθει πιο εύκολα σε επαφή με αντικείμενα όπως βρώμικα πιάτα.Η προσθήκη μιας μόνο σταγόνας σαπουνιού σε ένα ποτήρι νερό με ένα πλωτό κλιπ χαρτιού θα προκαλέσει αμέσως το αντικείμενο να βυθιστεί και είναι ένα θετικό τέλος στο πείραμα που αναφέρθηκε προηγουμένως.

Ο λόγος που η επιφανειακή τάση μπορεί να ονομαστεί επιφανειακή δύναμη εξηγείται από τοφυσικός ορισμός της δύναμης λέξεων.Στη φυσική, μια δύναμη ορίζεται ως ώθηση ή έλξη που ασκείται σε ένα αντικείμενο.Όταν τοποθετείται ένα κλιπ χαρτιού στο νερό, η βαρύτητα τραβά το κλιπ χαρτιού προς τα κάτω.Όταν η επιφανειακή τάση του νερού είναι αρκετά ισχυρή, όμως, το νερό μπορεί να ωθήσει το κλιπ χαρτιού με την ίδια ποσότητα δύναμης που η βαρύτητα το τραβάει κάτω, επιτρέποντας στο αντικείμενο να επιπλέει.Αυτό είναι ένα παράδειγμα ισορροπημένων δυνάμεων mdash;Το κλιπ χαρτιού ούτε βυθίζεται ούτε πυροβολεί από την επιφάνεια, αλλά απλά στηρίζεται εκεί.