Što je površinska sila?

Površinska sila, koja se češće naziva površinska napetost, jedinstveni je pritisak prema gore koji površina tekućine može izvršiti na objekt. Ova sila je razlog zašto se čini da sićušni kukci, kao što su vodoskoci, hodaju po vodi. Također omogućuje sportove kao što su surfanje i skijanje na vodi. Površinska sila nastaje zato što se molekule ili sitne čestice koje čine tekućinu teže spojiti jedna s drugom na površini, stvarajući tanak sloj koji je nešto veće gustoće od ostatka tekućine.

Površinska napetost ili površinska sila vode dovoljno je jaka da gurne predmete prema gore, dopuštajući im da lebde. To se može primijetiti pažljivim stavljanjem male metalne spajalice na površinu čaše vode, napunjene do vrha. Budući da je gustoća spajalice veća od gustoće vode, moglo bi se očekivati ​​da će potonuti. Međutim, uz malo pažnje u postavljanju i određenog znanja o površinskoj sili, to se neće dogoditi. Ako spajalica padne na površinu tako da kraj probije nevidljivu barijeru, ona će potonuti, stoga budite oprezni pri postavljanju spajalice.

Brojni čimbenici mogu smanjiti površinsku silu vode, kao što je povećanje temperature. Kako temperatura vode raste, površinska sila se smanjuje. Dodavanje sapuna u vodu također može smanjiti površinsku napetost. Sapun razbija držanje koje molekule vode imaju jedna na drugoj, dopuštajući vodi da lakše dođe u dodir s predmetima kao što je prljavo posuđe. Dodavanje jedne kapi sapuna u čašu vode s plutajućom spajalicom odmah će uzrokovati potonuće objekta, a to je afirmativan kraj prethodno spomenutog eksperimenta.

Razlog zašto se površinska napetost može nazvati površinskom silom objašnjava se fizičkom definicijom riječi sila. U fizici, sila se definira kao guranje ili povlačenje na objekt. Kada se spajalica stavi na vodu, gravitacija povlači spajalicu prema dolje. Međutim, kada je površinska napetost vode dovoljno jaka, voda može gurnuti spajalicu prema gore istom količinom sile kao što je gravitacija vuče prema dolje, dopuštajući objektu da pluta. Ovo je primjer uravnoteženih sila – spajalica niti tone niti puca s površine, već jednostavno leži tamo.