水的表面张力

陈国荣

“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”，描写了庐山瀑布雄奇壮丽的景色。瀑布飞流直下，主要是由于水受到了重力的作用，那么装满水的杯子倒置后水会洒出来吗？先不要急于回答，我们来看一下中央电视台《是真的吗》栏目中的一期节目。主持人找来玻璃杯、纱网、水，用橡皮筋将纱网固定在玻璃杯口，这时往玻璃杯内倒入适量的水（水不必倒满），再将塑料板平放在玻璃杯口上，用手紧压在塑料板上，然后将玻璃杯慢慢倒置过来，水平轻轻抽出塑料板，如图1所示，神奇的一幕出现了：水停留在倒置的水杯中而没有流出。现场有嘉賓认为是大气压的作用，是真的吗？带着这个疑问，主持人进行了现场实验，水杯中的水为什么没有在重力作用下通过纱网中的小方格空隙流出呢？主要是因为小方格空隙与水分子之间形成了相互作用的表面张力，阻止了水由于重力作用而往下流，所以此时水不会流出。当轻轻将玻璃杯倾斜时，水杯中的水才会逐渐往外流出，这又是什么原因呢？因为当玻璃杯倾斜时，纱网表面受到水的压强不均匀，其表面的水分子表面张力平衡被打破，所以水自然会在重力作用下流出。

杯子中的水倒置后没有流出，而装满水的杯子（正常玻璃杯）水平放在桌面上，在水杯中放入几枚回形针后水是否会溢出呢？如果按照常理进行分析，水杯内的水是满的，放入回形针后水应该会溢出。相信有的同学已经知道答案：杯子中的水是不会溢出的，放入几枚、几十枚，甚至上百枚，回形针堆了大半杯，水面鼓了起来，水也不会溢出，如图2所示。原来，水的表面张力如此神奇。同学们可以尝试一下这个神奇的实验，相信对水的表面张力会有更进一步的了解。

其实水的表面张力的生活实例还是很多的，比如荷叶上圆圆的水珠、五颜六色的肥皂泡、水黾的滑行等，这些表现水的表面张力的现象会让我们感受到物理的奇妙之处。