浮在水面上的硬幣

文／江蘇省南京市玄武高級中學 王澤睿

大家知道嗎？物體是由大量分子或原子組成的，而分子間存在著相互作用的引力和斥力。那么，分子間的相互作用究竟表現為引力還是斥力呢？其實，這與分子間的距離有關。

對于某種物質，存在一個特定值，當組成這種物質的分子之間的距離小于這個值時，分子間的相互作用表現為斥力，而當分子間距大于這個值時，分子間的相互作用表現為引力。比如，液體很難被壓縮，因為在被壓縮時，分子間的相互作用表現為斥力，千斤頂就是應用了此原理；固體很難被拉伸，則是分子間的相互作用表現為引力的結果。

在水的內部，每個水分子都被其他水分子包圍，分子間的作用力是相互平衡的。而在水的表面，水分子會受到來自內部水分子和空氣中分子共同的作用力，是不平衡的，從而導致水表面有自動縮小的趨勢，形成表面張力。更有趣的是，表面張力會讓表面的水分子產生向內部聚攏的趨勢，就像在水面上蓋了一層有彈性的“膜”。這層“膜”能托起一定質量的物體，讓密度比水大的物體也能浮在水面上，比如硬幣、針、金屬絲等。

我們可以找一些鎂鋁合金的1角硬幣（比較容易成功），再準備一根鐵絲；然后，將鐵絲的一端繞成一個環，像勺子一樣托起硬幣（如圖1）；把硬幣放在鐵環上，緩緩地放入水中（如圖2），并輕輕地將鐵環從水面下方抽離。如圖3所示，硬幣就被水“拖”在了水面上。仔細觀察，我們還會發現水面發生了形變，就像水的表面有一層彈性“膜”托著硬幣。

圖1

圖2

圖3

生活中的很多現象都與液體表面張力有關，比如，蜘蛛網上懸掛著水珠，水黽可以在水面上行走等。水的表面張力是比較大的，因此，我們很難用純凈水吹出泡泡，但如果我們在水中加一些洗潔精、肥皂液或洗衣粉等，可以降低水的表面張力，很容易就能吹出泡泡了（如圖4）。

圖4

液體表面張力可不僅僅只是這里介紹的這么簡單，它在生活中有很多應用，有興趣的同學可以查閱資料了解一下哦！