水的表面張力

陳國(guó)榮

“飛流直下三千尺，疑是銀河落九天”，描寫(xiě)了廬山瀑布雄奇壯麗的景色。瀑布飛流直下，主要是由于水受到了重力的作用，那么裝滿水的杯子倒置后水會(huì)灑出來(lái)嗎？先不要急于回答，我們來(lái)看一下中央電視臺(tái)《是真的嗎》欄目中的一期節(jié)目。主持人找來(lái)玻璃杯、紗網(wǎng)、水，用橡皮筋將紗網(wǎng)固定在玻璃杯口，這時(shí)往玻璃杯內(nèi)倒入適量的水（水不必倒?jié)M），再將塑料板平放在玻璃杯口上，用手緊壓在塑料板上，然后將玻璃杯慢慢倒置過(guò)來(lái)，水平輕輕抽出塑料板，如圖1所示，神奇的一幕出現(xiàn)了：水停留在倒置的水杯中而沒(méi)有流出。現(xiàn)場(chǎng)有嘉賓認(rèn)為是大氣壓的作用，是真的嗎？帶著這個(gè)疑問(wèn)，主持人進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，水杯中的水為什么沒(méi)有在重力作用下通過(guò)紗網(wǎng)中的小方格空隙流出呢？主要是因?yàn)樾》礁窨障杜c水分子之間形成了相互作用的表面張力，阻止了水由于重力作用而往下流，所以此時(shí)水不會(huì)流出。當(dāng)輕輕將玻璃杯傾斜時(shí)，水杯中的水才會(huì)逐漸往外流出，這又是什么原因呢？因?yàn)楫?dāng)玻璃杯傾斜時(shí)，紗網(wǎng)表面受到水的壓強(qiáng)不均勻，其表面的水分子表面張力平衡被打破，所以水自然會(huì)在重力作用下流出。

杯子中的水倒置后沒(méi)有流出，而裝滿水的杯子（正常玻璃杯）水平放在桌面上，在水杯中放入幾枚回形針后水是否會(huì)溢出呢？如果按照常理進(jìn)行分析，水杯內(nèi)的水是滿的，放入回形針后水應(yīng)該會(huì)溢出。相信有的同學(xué)已經(jīng)知道答案：杯子中的水是不會(huì)溢出的，放入幾枚、幾十枚，甚至上百枚，回形針堆了大半杯，水面鼓了起來(lái)，水也不會(huì)溢出，如圖2所示。原來(lái)，水的表面張力如此神奇。同學(xué)們可以嘗試一下這個(gè)神奇的實(shí)驗(yàn)，相信對(duì)水的表面張力會(huì)有更進(jìn)一步的了解。

其實(shí)水的表面張力的生活實(shí)例還是很多的，比如荷葉上圓圓的水珠、五顏六色的肥皂泡、水黽的滑行等，這些表現(xiàn)水的表面張力的現(xiàn)象會(huì)讓我們感受到物理的奇妙之處。