Jessie
在武俠小說里,經(jīng)常會出現(xiàn)大俠借助輕功在水面飛馳、打斗的情節(jié),想必各位同學(xué)對這種玄妙的技法一定充滿了好奇。本期,我們就邀請到了一位神秘嘉賓——大腳怪,它將現(xiàn)身說法,為我們解析“水上漫步”的奧秘。
實(shí)驗(yàn)材料
彩紙、剪刀、活動眼睛、鉛筆、膠帶、平底盤、清水、食用油、棉棒
操作步驟
第一步:將卡紙對折,然后在其中一側(cè)畫出大腳怪的圖案。你可以繪制各種形態(tài)的動物,不過需要注意的是,大腳怪背部的線條需要與折縫重合,且怪獸的身形越大,腳丫也要隨之變大,否則它們將無法在水面保持平衡。
第二步:小心翼翼地將怪獸圖案剪下來,千萬不要把背部剪開。
第三步:給大腳怪貼上萌萌噠的活動眼睛,然后從腳腕處向外折疊紙張,幫它站立起來。
原理解析
讓我們以一滴水為例,通過“超級放大鏡”進(jìn)入微觀世界,仔細(xì)研究一下吧。
在水滴內(nèi)部,水分子在每個方向都受到鄰近分子的吸引。因此,內(nèi)部分子受到的合力為零。但是,位于液體與氣體交界面上的水分子就沒有這么幸運(yùn)了,它們受到不均衡的引力作用,被內(nèi)部的分子“拉扯”著,呈現(xiàn)為圓潤的橢球狀,從而使液體表面保持能量最低的穩(wěn)定狀態(tài)。
因此,當(dāng)我們在水面上放置一些質(zhì)量較輕、表面積又比較大的物體時,表面張力能夠托住物體,使其輕巧地“站立”起來。
第四步:把平底盤中裝滿水,將大腳怪輕輕地放到水面上,使它的每只腳都與水面接觸。試試看,你能讓它站穩(wěn)嗎?
如果仔細(xì)觀察你便會發(fā)現(xiàn),紙模腳丫四周的水面發(fā)生了“彎折”。水面仿佛是有一層堅(jiān)韌的皮膚,當(dāng)有重物下壓時,局部會下陷,但并不會破裂。這種特性被稱為表面張力,它是“輕功”的力量之源。
名詞解釋
表面張力是一種物理效應(yīng),指兩種不同物態(tài)的物質(zhì)之間界面上的張力。它使得液體的表面總是試圖獲得最小的、光滑的面積,就好像存在一層彈性的薄膜一樣。
實(shí)驗(yàn)拓展
用棉棒蘸一些食用油,涂抹在大腳怪干燥的腳底板上。之后,再將它放回水面。這滑溜溜的大腳還能站穩(wěn)嗎?
哈哈,你會發(fā)現(xiàn),大腳怪站得更穩(wěn)了,因?yàn)橛蛯幽馨阉肿痈糸_,油分子和水分子會相互“排斥”,大腳怪可以更輕松地在水面漫步。