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通過3個(gè)小實(shí)驗(yàn)來理解水的表面張力

來源:愛教育的恐龍哥哥 瀏覽 2730 次 發(fā)布時(shí)間:2022-06-08

實(shí)驗(yàn)一:硬幣小水池


實(shí)驗(yàn)材料:1元硬幣、滴管、水


猜一猜在硬幣的表面能存儲(chǔ)多少水?5滴?10滴?結(jié)果肯定會(huì)讓你大吃一驚的足足裝了幾十滴水硬幣能存儲(chǔ)這么多水滴并不是因?yàn)橛矌耪娴氖且粋€(gè)小水池而是因?yàn)樗谋砻鎻埩Φ脑?


實(shí)驗(yàn)二:會(huì)輕功的曲別針


實(shí)驗(yàn)材料:曲別針、水槽、水


水的表面張力讓水的表面凝聚在一起。東西要落入水,首先要破壞水的表面張力。當(dāng)我們把回形針小心翼翼地放在水面上時(shí),沒有破壞水的表面張力。水的表面張力拉著回形針不讓它掉下去。當(dāng)我們滴入,洗潔精會(huì)破壞水的表面張力,回形針就沉入水底了。


實(shí)驗(yàn)三:曲率驅(qū)動(dòng)小船


實(shí)驗(yàn)材料:紙片船、水槽、水


我們都知道水有表面張力,水的表面張力,不是字面意思的把水張開,而是把水緊緊的拉在一起。我們把紙船放在水中時(shí),水的表面張力比較均勻,小船不會(huì)動(dòng)。洗潔精有破壞水的表面張力的能力,所以我們在小船尾部滴入洗滌精,小船尾部的表面張力被破壞,而小船頭部表面張力還在,就會(huì)把小船拉著往前走,小船就驅(qū)動(dòng)了。



水是二維的,宇宙是三維的。在科幻小說《三體》里,講了一個(gè)曲率驅(qū)動(dòng)飛船的設(shè)想。讓人類制造出可以達(dá)到光速航行的飛船,曲率驅(qū)動(dòng)并不是《三體》里第一次提出的,1994年,墨西哥物理學(xué)家明戈·阿爾庫貝利,首次提出了曲率驅(qū)動(dòng)的概念。理論認(rèn)為宇宙并不是平坦的,存在曲率。如果能夠利用某種方法,把飛船后面的一部分空間燙平,那么飛船會(huì)被前方更大的空間拉過去,這就是曲率驅(qū)動(dòng)。今天的實(shí)驗(yàn)就是一種類比的方法,這并不是一個(gè)科學(xué)狂想,這是一個(gè)可能的模型,但是還有很多問題等待解決。已經(jīng)有實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)在研究這一宇宙航行方式,說不定在不久的未來,我們?nèi)祟惥涂梢蕴ど咸剿饔钪娴恼魍玖恕?



用滴管向硬幣小水池里慢慢滴水,觀察現(xiàn)象;


用手托著回形針試著讓其漂浮在水面上;


分別在漂浮的曲別針旁邊和中間加洗潔精,觀察現(xiàn)象;


在白紙上畫出小船,并剪下來;


剪下的小船放入水中等待10秒鐘,然后將洗潔精滴入圓孔中,觀察現(xiàn)象。



通過這幾個(gè)簡單小實(shí)驗(yàn),我明白了非常復(fù)雜的表面張力,水分子靠在一起的時(shí)候,會(huì)產(chǎn)生一種相互吸引力,但是在水面上的水分子,上面是空氣沒有水分子,只能跟水下的水分子互相吸引,就在表面形成了一種指向內(nèi)部的合力,這就是水的表面張力。洗潔精有破壞水的表面張力的能力,所以我們在小船尾部滴入洗滌精,小船尾部的表面張力被破壞,而小船頭部表面張力還在,就會(huì)把小船拉著往前走,小船就驅(qū)動(dòng)了。這種簡單的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象還被運(yùn)用到神秘的宇宙探索當(dāng)中,水是二維的,宇宙是三維的,在科幻小說《三體》里,講了一個(gè)曲率驅(qū)動(dòng)飛船的設(shè)想,讓人類制造出可以達(dá)到光速航行的飛船,曲率驅(qū)動(dòng)并不是《三體》里第一次提出的。



1994年,墨西哥物理學(xué)家明戈?阿爾庫貝利,首次提出了曲率驅(qū)動(dòng)的概念,該理論認(rèn)為宇宙并不是平坦的,而是存在曲率的,曲率越大代表彎曲的越厲害,如果能夠利用某種方法把飛船后面的一部分空間燙平,那么飛船會(huì)被前方更大的空間拉過去,這就是曲率驅(qū)動(dòng)。



今天的實(shí)驗(yàn)就是一種類比的方法,這并不是一個(gè)科學(xué)狂想,這是一個(gè)可能的模型。但是還有很多問題等待解決,已經(jīng)有實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)在研究這一宇宙航行方式,說不定在不久的未來,我們?nèi)祟惥涂梢蕴ど咸剿饔钪娴恼魍玖恕?

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