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水滴附著(zhù)在垂直立面(鏡子、瓷磚等)靠什么原理?
來(lái)源:知乎 瀏覽 1919 次 發(fā)布時(shí)間:2021-06-22
日常生活中,我們可見(jiàn)在垂直立面(鏡子、瓷磚等)等表面會(huì )有水滴,足夠大的時(shí)候受地心引力,會(huì )下滑。比較小的時(shí)候,會(huì )附著(zhù)在垂直立面(鏡子、瓷磚等)上面。
請問(wèn),這靠的是什么原理?是萬(wàn)有引力的原理?還是摩擦力的原理?如果是摩擦力的原理的話(huà),是否意味著(zhù),如果垂直立面的表面足夠平整(鏡子、瓷磚的表面從分子結構上講,是有很多凹凸的,具體可參見(jiàn)針尖的分子結構電子顯微鏡),平整到分子結構層面都是完全沒(méi)有凹凸。
那么,水滴還有摩擦力能附著(zhù)嗎?另外,是不是水的溫度越低,分子活動(dòng)越弱,附著(zhù)力越強?比如結冰。溫度越高,附著(zhù)力越弱?比如一滴水附著(zhù)在衛生間瓷磚上,用打火機稍微加熱,就會(huì )向下流動(dòng)起來(lái)。
這是因為一切物質(zhì)分子間都存在吸引力。同一種類(lèi)的物質(zhì)分子間的吸引力被稱(chēng)為內聚力,而不同種類(lèi)的物質(zhì)分子間的吸引力被稱(chēng)為附著(zhù)力。水分子之間相互存在著(zhù)吸引力,而分子之間的距離越小,吸引力越大,這就是水的“內聚力”。內聚力在水的表界面上的作用,就讓水表界面出現了自動(dòng)收縮的現象,這叫做水的表面張力。
表面張力使在液體表面附近的分子由于顯著(zhù)受到液體內側分子的作用,促進(jìn)了液體表面層具有收縮趨勢,這表現在液體表面總是趨向于盡可能地縮小。因此加上水和它的附著(zhù)物的吸引力,在水自身的重力作用下,懸于它的附著(zhù)物下,水往往呈半個(gè)球形。