Лезвие плавает на поверхности воды
| Оглавление | Видео опыты по химии | Видео опыты по физике | На главную страницу |
|
Химия и Химики № 8 2013 Журнал Химиков-Энтузиастов |
Лезвие и игла плавают на поверхности воды Floating Razor Blade and Needle (Surface Tension) В.Н. Витер |
|
Обнаружив ошибку на странице, выделите ее и нажмите Ctrl + Enter
Благодаря поверхностному натяжению на поверхности жидкости могут плавать предметы, которые имеют плотность значительно большую, чем эта жидкость. Например, стальное лезвие и даже стальная игла держатся на поверхности воды, несмотря на то, что плотность стали почти в восемь раз больше, чем плотность воды. Некоторым экспериментаторам удавалось заставить плавать даже мелкие монеты.
На этом основаны простые, но эффектные опыты, которые демонстрируют, что у воды есть поверхностное натяжение. С лезвием для бритья все просто: достаточно взять лезвие и аккуратно положить его на поверхность воды. Часто рекомендуют смазать лезвие маслом: чтобы его поверхность не смачивалась водой, но мне много раз удалось обойтись и без масла - площадь лезвия достаточно большая по сравнению с его массой. Плавающее на поверхности воды лезвие, если оно намагничено, ведет себя подобно стрелке компаса. Даже не намагниченное лезвие реагирует на близкое присутствие магнита, поскольку движение лезвия по поверхности воды встречает лишь небольшое сопротивление. |
|
|
|
|
|
Лезвие плавает на поверхности воды |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С иглой сложнее. Во-первых, ее нужно смазать маслом (в крайнем случае - теплым парафином, но это хуже).
Во-вторых, мне приходилось встречать людей, которые утверждали, что им удавалось заставить иглу плавать, просто положив ее на поверхность воды. Если это и возможно, то не так просто: у меня, например, не получилось - игла тонула. Есть простой способ. Иглу помешают на небольшой кусок фильтровальной бумаги, который аккуратно кладут на поверхность воды. Бумага пропитывается водой и тонет, а игла остается плавать на поверхности воды. Если бумажка не хочет тонуть сама - ее нужно аккуратно притопить с краев. Мой первый опыт с иглой и бумагой почти получился, но я неосмотрительно использовал ножницы для того, чтобы потопить бумагу: в результате вместо того, чтобы остаться на поверхности воды, игла примагнитилась к ножницам. В следующих опытах использовал ту же бумажку, которая после первой попытки промокла. Оказалось, что с мокрой бумажкой эксперимент получается гораздо лучше: смазанная маслом игла не прилипает к мокрой бумаге, а сама мокрая бумага быстро тонет (часто - без посторонней помощи). |
|
|
Игла плавает на поверхности воды |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Игла может оставаться на поверхности воды длительное время - даже несмотря на слабые колебания поверхности (при смещении кристаллизатора). Но стоит аккуратно добавить в воду несколько капель раствора поверхностно-активных веществ (ПАВ), как игла сразу же тонет - поскольку поверхность смазанного маслом металла теперь смачивается водой. (Для этой цели я использовал разбавленное моющее средство для посуды Gala).
|
Игла тонет при добавлении ПАВ |
|
|
|
|
|
Благодаря поверхностному натяжению некоторые насекомые - водомерки проводят большую часть своей жизни на поверхности воды. Водомерки покрыты жесткими волосками, которые уменьшают смачивание поверхности их лапок и тела.
|
Водомерка |
|
|