谷物圈效应

魔力科学小实验

你觀察过水池和汽水表面的泡沫吗？无论开始状态如何，静置一段时间之后，泡泡总是会倾向于变成两种状态：要么聚在一起，要么贴在边上。很少有零星的小泡泡独自游荡。

其实，不止是泡泡，很多漂在水面上的小尺寸的物体，也会出现聚集在一起的现象。

这种现象最早是一名物理学家在吃谷物圈时发现的。“ 谷物圈效应”这一专属名称由此诞生。

你可能从没想过在餐桌上就能发现很酷的物理知识。漂浮在牛奶上的谷物圈要么挤在碗的中央，要么堆在碗边。尽管这让我们吃起来很方便，但这是为什么呢？

谷物圈，瓷碗，纯牛奶。

1 首先，将纯牛奶倒入瓷碗中

2 将谷物圈撒到碗里后，会发现它们要么挤在碗的中央，要么堆在碗边。

3 仔细观察谷物圈，会发现它们犹如一座座“小山包”漂浮在液面上，并使周围的液面呈凸起状。

4 就算试图用镊子将其分离，不久，谷物圈还是会自行聚拢。

当小物体漂浮在液体表面时，其实会产生两种情况：一种是像谷物圈那样，浸没在水中被浮力托起;另一种是像水中的曲别针、图钉、硬币那样，被表面张力托住。

它们都造成了附近液面的弯曲，从而让漂浮着的物体产生了聚拢的趋势。不过 ，这其中却有着细微的差别。

如果靠浮力漂浮的物体，遇到靠表面张力漂浮的物体，它们会彼此吸引还是相互排斥呢？

谷物圈让牛奶液面产生了形变。谷物圈周围和碗壁附近的液面凸起，所以，两个“小山包”靠近时就会合并，纷纷聚在一起;“小山包”靠近碗壁凸起的液面时，又会贴近碗壁。

靠浮力漂浮的物体，遇到靠表面张力漂浮的物体，互相贴近时，是一个凸起的液面和一个凹陷的液面相邻;此时，表面能（表面粒子相对于内部粒子所多出的能量）反而会增大，根据能量最低原理，它们会趋向于远离彼此，从而在宏观上表现出相互排斥的现象。各位小读者不妨亲自做实验验证一下。