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决堤的洪水

2022-06-07徐杰

阅读(科学探秘) 2022年5期
关键词:决堤稀释液石蜡

徐杰

决堤,一般指堤岸被水冲开。例如:2019年1月25日,巴西米纳斯吉拉斯州大坝决堤,带来了严重的洪涝灾难和生态灾难,造成了巨大的人员伤亡和财产损失。

很显然,决堤肯定和水有着密切的关系。做一做下面的实验,你就能明白其中的道理了。

实验材料

硬币、石蜡、滴管、水、洗洁精。

实验步骤

1.在硬币的一面均匀地涂抹石蜡。

2.将涂有石蜡面的硬币朝上并置于实验桌上。

3.用滴管从硬币中间一滴一滴地将水滴在表面,直到水扩散碰触到硬币的四周。你会发现,硬币的水面隆起像凸面镜一般(注意:不要让水溢到硬币外)。

4.在隆起的水面中间再滴一滴洗洁精。

5.你会发现,水面立刻溃散并且溢出硬币。

科学原理

水滴可以堆砌在硬币上,像隆起的透镜一般,是因为表面张力的拉扯而支撑了水的表面,使水不因重量而崩塌扩散。但洗洁精含有界面活性剂,会使表面张力减弱,拉扯的力量减弱后,隆起的水面便不能再保持原状,于是,受重力吸引而平铺向外扩散。

继续做下面的实验,你会有更多的发现。

实验材料

两个相同大小的玻璃杯、水、洗洁精、硬币、镊子。

实验步骤

1.取两个相同大小的玻璃杯,一杯裝水,一杯装洗洁精稀释液,水位皆与杯口齐平。

2.用镊子将硬币一个一个缓慢地分别放入两个杯子中。

3.观察两个玻璃杯中各容纳了几个硬币后,水才会溢出。

4.你会发现,装洗洁精稀释液的玻璃杯所能容纳的硬币个数较少。

科学原理

将硬币放入水中时,水面因为增加硬币的体积而上升。但液体表面的水分子彼此之间的吸引力,使水面形成表面张力,造成增加的体积仅会改变液面的形状,而不至发生液体外溢的现象。因表面张力的效应很大,即使在丢入了相当数量的硬币后,液面也只是产生隆起的现象。由于洗洁精含有界面活性剂,会降低水分子间的吸引力,使表面张力效应减弱,能容纳硬币的个数便减少了。804EE072-63DF-401A-9AC9-B45C75A038E0

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