文/李文卓 邵明輝 圖/趙 趙
在天宮課堂上,王亞平用塑料板搭起了一座液橋。在地球的重力環(huán)境下,想要實(shí)現(xiàn)同樣的液橋?qū)嶒?yàn)?zāi)?,就需要想一個(gè)巧妙的辦法。下面我們一起來試試吧。
塑料瓶蓋2 個(gè)、普通膠水5 克。
1 實(shí)驗(yàn)開始前,請(qǐng)先佩戴好護(hù)目鏡、手套、口罩。
2 在兩個(gè)塑料瓶蓋的表面滴出兩個(gè)膠水球。
3 將兩個(gè)塑料瓶蓋上的膠水球緩緩靠近,發(fā)現(xiàn)兩個(gè)膠水球并不相連。
4 繼續(xù)將兩個(gè)膠水球相互靠近,使得兩個(gè)膠水球相連。
5 將兩個(gè)塑料瓶蓋往兩側(cè)拉開1 ~3 厘米,膠水將兩個(gè)塑料瓶蓋連接起來,簡(jiǎn)易的液橋搭建完成。
知其然,知其所以然
雖然搭建簡(jiǎn)易液橋并不難,但是明白背后的科學(xué)原理才是關(guān)鍵。聚焦液橋?qū)嶒?yàn),我們需要來學(xué)習(xí)以下幾個(gè)概念。
分子間的相互作用力是指不同的分子之間能夠相互吸引甚至融合的作用力,且引力和斥力總是同時(shí)存在的。當(dāng)處于平衡距離時(shí),分子間的相互作用力為零;當(dāng)分子間的距離小于平衡距離時(shí),表現(xiàn)出斥力;當(dāng)分子間的距離大于平衡距離時(shí),表現(xiàn)出引力。
液體表面張力是指作用于液體表面的使液體表面積縮小的力。在地面上,表面張力相比重力要小得多,所以液橋的長(zhǎng)度一旦大于5 毫米,液橋就會(huì)因?yàn)橹亓Φ淖饔枚黄茐牡簟?/p>
回顧液橋?qū)嶒?yàn),液橋的形成原因是液體的表面張力。在太空微重力的環(huán)境下,液體的表面張力就大顯神威了,表面張力使得液體表面如同有一層很薄的彈性薄膜,從而讓液體的形貌得以維持,液橋不會(huì)垮塌。在地球上由于受到重力的影響,液橋的現(xiàn)象不太明顯。如果用普通的水做液橋?qū)嶒?yàn)的話,地面上的液橋長(zhǎng)度通常會(huì)很小,只有2 ~5毫米。液體表面張力與物質(zhì)本性、溫度、壓力等因素有關(guān),我們選用黏稠度較大的液體(膠水)搭建液橋,是增大液體的密度來達(dá)到增大液體表面張力的目的,從而在地球上能形成相對(duì)較長(zhǎng)的液橋。
通過閱讀以上液橋?qū)嶒?yàn)內(nèi)容,下面哪些說法是正確的?()
A.兩個(gè)水球接觸后合成一個(gè)水球,說明分子間存在相互作用力。
B.如果在地面上完成實(shí)驗(yàn),液橋的最大長(zhǎng)度會(huì)變小。
C.太空中水的內(nèi)部不存在壓強(qiáng)。
D.太空中的液橋可以很長(zhǎng),是由于液體表面張力的作用。