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相信大家都听过浮力,但是表面张力呢?当然今天的主题是浮力,不是表面张力。
浮力只存在在水面上吗?我进行过一个舀水实验。就是把一个容器里的水倒出一部分,装入另一容器。
实验表明两个容器里的水都有浮力。你说水面可以被创造,那么相应地浮力也可以被创造。
但是,被创造出来的浮力来自哪里?我换个问法:既然浮力可以被创造,那么是否意味着每层水平面都有浮力呢?
我想是的。为什么是水平面呢?因为如果不是平面,就会有重力势能。
在这种情况下,即使有浮力,也会被重力势能。我们知道水面在完全静止时就是水平面,因此水体中存在浮力的面就应该是水平面。
在水面上,浮力有多大呢?其实它是每个水平面的部分叠加产生的。我来解释一下部分。
浮力在向上时必然要克服重力,所以就有损耗。一般来说,离水面越近的水平面的浮力越大。
由于水平面的数量是不可数的,所以这里就要用到积分。具体公式,我就不说了。
说到这里,就需要说最大浮力和表面浮力,前者是大于后者。最大浮力是水体的所有水平面的浮力的积分,它是固定的。
而表面浮力由水面的表面积决定,它是不固定的。表面积越大,表面浮力越大。
相应地,也就更加靠近最大浮力。然而,却无法与最大浮力相等。那么,它们就绝对不可以相等吗?
我认为需要极其苛刻的条件才能办到,而这显然不是我们可以做到的。
它们相等会发生什么,我不知道。但是,我隐约感觉这是通往新世界的大门。
水川米也不知把握时间,就一股脑说了这些。我来说一些小的规律。说到浮力,自然就要说液体堆积。
舀水实验中就有一部分是液体堆积。我们上次提到浮力被打散。注意这里指的是表面浮力而不是物体所受的浮力。
表面浮力被打散之后,在液体堆积结束时又开始恢复成整体。而水波的本质就是表面浮力一部分一部分地被打散的体现。
当液体堆积结束,表面浮力没有了阻力就恢复了。而水波自然而然地消失了。
说到浮力,就要提船。船一般都是用木头做的,而木头的密度是小于水体的密度的。
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