浮在水面上的硬币

文／江苏省南京市玄武高级中学 王泽睿

大家知道吗？物体是由大量分子或原子组成的，而分子间存在着相互作用的引力和斥力。那么，分子间的相互作用究竟表现为引力还是斥力呢？其实，这与分子间的距离有关。

对于某种物质，存在一个特定值，当组成这种物质的分子之间的距离小于这个值时，分子间的相互作用表现为斥力，而当分子间距大于这个值时，分子间的相互作用表现为引力。比如，液体很难被压缩，因为在被压缩时，分子间的相互作用表现为斥力，千斤顶就是应用了此原理；固体很难被拉伸，则是分子间的相互作用表现为引力的结果。

在水的内部，每个水分子都被其他水分子包围，分子间的作用力是相互平衡的。而在水的表面，水分子会受到来自内部水分子和空气中分子共同的作用力，是不平衡的，从而导致水表面有自动缩小的趋势，形成表面张力。更有趣的是，表面张力会让表面的水分子产生向内部聚拢的趋势，就像在水面上盖了一层有弹性的“膜”。这层“膜”能托起一定质量的物体，让密度比水大的物体也能浮在水面上，比如硬币、针、金属丝等。

我们可以找一些镁铝合金的1角硬币（比较容易成功），再准备一根铁丝；然后，将铁丝的一端绕成一个环，像勺子一样托起硬币（如图1）；把硬币放在铁环上，缓缓地放入水中（如图2），并轻轻地将铁环从水面下方抽离。如图3所示，硬币就被水“拖”在了水面上。仔细观察，我们还会发现水面发生了形变，就像水的表面有一层弹性“膜”托着硬币。

图1

图2

图3

生活中的很多现象都与液体表面张力有关，比如，蜘蛛网上悬挂着水珠，水黾可以在水面上行走等。水的表面张力是比较大的，因此，我们很难用纯净水吹出泡泡，但如果我们在水中加一些洗洁精、肥皂液或洗衣粉等，可以降低水的表面张力，很容易就能吹出泡泡了（如图4）。

图4

液体表面张力可不仅仅只是这里介绍的这么简单，它在生活中有很多应用，有兴趣的同学可以查阅资料了解一下哦！