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        露珠為什么是球形的

        2023-05-26 09:13:57
        學苑創(chuàng)造·B版 2023年5期
        關(guān)鍵詞:玉盤表面張力露珠

        露水在詩人眼里別有一番風味。唐代詩人韋應物在《詠露珠》中寫到:“秋荷一滴露,清夜墜玄天。將來玉盤上,不定始知圓?!蔽覀冊谌粘I钪?,可以觀察到雨后樹葉、草上的小水珠都接近于球形,這是為什么呢?原來,露珠的形狀與表面張力有關(guān)。

        表面張力是分子間作用力的一種表現(xiàn),它發(fā)生在液體和氣體接觸的表面,因此稱為表面張力。露珠的表面實際上是空氣和水的界面,在這個很薄的界面中存在著表面張力,這種力會使露珠的表面層猶如緊繃的橡皮膜,表現(xiàn)出收縮趨勢,從而使露珠盡可能地縮小它的表面面積。我們知道,球形在所有等體積的幾何體中,表面積最小。因此,在表面張力的作用下,露珠總是力圖保持球形,這就是“將來玉盤上,不定始知圓”的原因。

        我們可以做一個驗證表面張力理論的小實驗。先準備一只普通的杯子,往杯子里注水,當水注滿了以后,繼續(xù)緩慢地往杯子里注水。這時,你會發(fā)現(xiàn)杯子里的水不會立刻溢出,水平面還會一點一點地鼓起,形成一個凸面,在水將溢未溢的時候,水面像一個大氣泡一樣顫動,像有一層水膜拉著水不讓它流下去似的。如果繼續(xù)加水,水才會“嘩啦”一下流出來,這就是表面張力造成的。

        (本文根據(jù)《科普時報》、七一網(wǎng)登載的相關(guān)內(nèi)容整編。)

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