Kaj je površinska sila?

Površinska sila, ki jo pogosteje imenujemo površinska napetost, je edinstven odriv navzgor, ki ga površina tekočine lahko izvaja na predmet. Ta sila je razlog, da se zdi, da drobne žuželke, kot so vodni koraki, hodijo po vodi. Omogoča tudi športe, kot sta deskanje in smučanje na vodi. Površinska sila nastane zato, ker se molekule ali drobni delci, ki sestavljajo tekočino, na površini nagibajo drug k drugemu, kar naredi tanko plast, ki je nekoliko večja po gostoti kot preostala tekočina.

Površinska napetost ali površinska sila vode je dovolj močna, da predmete potisne navzgor in jim omogoči, da lebdijo. To lahko opazimo tako, da previdno položimo majhno kovinsko sponko za papir na površino kozarca vode, napolnjenega do vrha. Ker je gostota sponke za papir večja od gostote vode, bi lahko pričakovali, da bo potonila. Z malo previdnosti pri postavitvi in ​​nekaj znanja o površinski sili pa se to ne bo zgodilo. Če sponko za papir padete na površino, tako da konec prebije nevidno pregrado, se bo potopila, zato bodite previdni pri nameščanju sponke za papir.

Številni dejavniki lahko zmanjšajo površinsko silo vode, na primer zvišanje temperature. Ko se temperatura vode poveča, se površinska sila zmanjša. Dodajanje mila vodi lahko tudi zmanjša površinsko napetost. Milo prekine oprijem, ki ga imajo molekule vode ena na drugi, kar vodi vodi lažje priti v stik s predmeti, kot je umazana posoda. Če dodate eno samo kapljico mila v kozarec vode s plavajočo sponko za papir, bo predmet takoj potonil, kar je pritrdilen konec prej omenjenega poskusa.

Razlog, zakaj lahko površinsko napetost imenujemo površinska sila, je razložen s fizično definicijo besede sila. V fiziki je sila opredeljena kot potisk ali poteg, ki se izvaja na predmet. Ko sponko za papir položite na vodo, jo gravitacija potegne navzdol. Ko pa je površinska napetost vode dovolj močna, lahko voda potisne sponko za papir navzgor z enako silo, kot jo gravitacija vleče navzdol, kar omogoča, da predmet lebdi. To je primer uravnoteženih sil – sponka za papir ne potone in ne odleti s površine, ampak tam preprosto počiva.