Физика поверхностей

Опубликовано: 03.11.2017

Для изучения физического явления не обязательно пользоваться дорогими и сложными приборами. Физика скрывается не только в блестящих приборах, но и в самой жизни, всюду вокруг нас. Надо только уметь увидеть ее. Например, сидя за чайным столом, можно наблюдать многие физические явления. Вот на тему о физике поверхностей мы и собираемся побеседовать. И пусть это будет не просто беседа. Попробуйте на собственном опыте проверить все нижеописанные явления. Прибором в данном случае может служить чашка чаю или стакан воды.

Первый взгляд на чай, налитый в чашку, подтверждает известное положение, что жидкость своей формы не имеет, а принимает форму сосуда, в который она налита. Поверхность жидкости не зависит от формы сосуда; она представляет собой гладкую, как зеркало, плоскость. Впрочем, не совсем так, форма поверхности жидкости есть форма, концентричная поверхности земного шара. Правда, чтобы подметить это, надо было бы иметь «чашку» слишком больших размеров. В обычных чашках поверхность налитой жидкости можно принимать за горизонтальную плоскость. Однако и здесь требуется поправка. Приглядитесь внимательнее, и вы заметите, что у краев поверхность жидкости приподнята и образует вогнутую форму (рис. 87). Это — следствие поверхностного натяжения, причину которого мы сейчас выясним, а пока познакомимся с еще более заметным проявлением того же свойства жидкости. Опустите в чашку чайную ложку. Вы увидите, во-первых, что поверхность жидкости искривлена в местах соприкосновения ложки с жидкостью, во-вторых, что между ложкой и стенкой чашки жидкость приподнята по сравнению с уровнем в широкой части (рис. 88). Чем ближе будет ложка к стенке чашки, тем выше поднимется уровень жидкости в узкой части. Если у вас найдется узкая стеклянная трубочка, то подъем жидкости в ней можно подметить без труда (рис. 89). В трубке диаметром 1 мм вода поднимается на 30 мм.