竹籃打水并不空
——例說水分子張力
常言道“竹籃打水一場空”,其實細心的你一定會發(fā)現(xiàn),竹籃打水并不空：在竹籃底部和四周的空隙處,張滿了無數(shù)的水膜.這是什么原因呢?還得從分子間的作用力說起.
我們知道,所有物質(zhì)都是由分子組成的,組成物質(zhì)的分子不僅在永不停息地做著無規(guī)則的運動,而且分子與分子之間既有著相互作用的引力又有著相互作用的斥力.正常情況下,分子間的引力等于斥力,若設這時分子間的距離d為平衡距離,那么當分子間的距離稍大于平衡距離時,分子間的作用力表現(xiàn)為引力（若大于分子直徑10倍,分子間就幾乎沒有作用力了）；當分子間的距離小于平衡距離時,分子間的作用力表現(xiàn)為斥引力.當竹籃浸在水中時,由于竹篾分子對水分子有引力作用,使得提起竹籃時篾隙間的水分子距離變大,分子間的作用力表現(xiàn)為引力,就形成了無數(shù)的水膜.
其實任何水面上都有著一層水膜.這是因為水面一部分運動較快的分子不斷跑到空氣中去（即水蒸發(fā)）,使水分子間的距離變大,分子間的引力也就明顯大于斥力,從而形成了所謂的張力,使得水面好像有一層薄而又有彈性的“表皮”.這也是許多輕小昆蟲能在水面上行走自如的原因之一.要說這里的表面張力還真還不小呢,足可以使一些輕質(zhì)塑料淘米籃漂浮在水面不下沉.
但如果水膜一部分受到破壞,其他部分在引力的作用下就會發(fā)生運動.例如,用剖開去芯的木質(zhì)鉛筆制成一個小船,在船后打鉆成的小孔里嵌插蠟油,將小船放到水面上,船就前進了.這是因為與水接觸的蠟油,破壞了水表面的張力,使這部分水面的張力突然減小,于是船就向著張力較大的方向移動,另外由于擴散,蠟油分子按一定的速度射向水,因為力的作用是相互的,也產(chǎn)生了推動船前進力.
你看,世界多奇妙,竹籃打水也不空,真是留心處處皆物理,讓我們一起來用科學的眼光欣賞這美妙的世界吧!