表面張力為何只在液面?

[m12345 10]

常見的那張圖，一個像囗字的細鐵圈(底部可以上下移動)中間有一層膜，

若於底部施一向下力F可平衡,得F=T乘2倍的底長(F=2TL)，到底為何是2L呢???

在微觀來說，垂直向上的內聚力不是有很多層嗎?為何只有在液氣交界面的那兩層??

此內容已被編輯, August 13, 2010 ,由 trausing

[左手 10]

我不知道有沒有誤會你的意思

不過你是說2L的話

在高中目前我知道只會考慮到...

先把一根鐵絲微觀(也就是看成一個圓柱

然後在圓柱兩側的模都有T

作用長度都是L

所以F=2TL

不知道是不是這意思

[♀小小ㄨ♂ 10]

科這東西已經離我有點距離(遠目)

且不是我的範疇

記得我高中的時候

也曾好奇

但印象中好像是兩面還是兩邊

所以要x2

不是很確定唷...@@

畢竟好久了的說

[凌亞 10]

所謂"張力"就是跟表面接觸的，那個2是指兩面。

交界面，液氣接觸面。

[m12345 10]

那兩個面中間的那幾層呢???應該也有合力向上的內聚力???為何只算液氣交界面???抱歉最近比較忙><所以沒有立刻回覆

[是++ 10]

那兩個面中間的那幾層呢???應該也有合力向上的內聚力???為何只算液氣交界面???

好奇妙的問題...

然後不知道是我誤會還是你誤會...上面說兩面的面是指液氣交界面

然而這個命題應該不是扯到液氣交界面吧...雖然又不能說完全沒關係

就像是手心手背兩面一樣(如果你的手無限薄的話！？)

主要還是算在薄膜跟鐵圈接觸的地方吧雖然表面張力處處有?

我還是覺得可以問出這麼其妙的問題，你真酷！

待高手來解答囉！

[草語 10]

其實是液氣交界面有水分子溢散的關係

[凌亞 10]

中間內力外力來看所以抵銷了

[～阿兆～ 10]

其實你把鐵圈放下去的時候，從側面看水面是有點凹陷的

就像是你把手指壓在海綿蛋糕上那樣

從側面看

00###00

000#000

0000000

# 是鐵圈 0 是水分子

由於下壓的關係，原本兩個相鄰水分子間距離拉長，分子內聚力便會像彈簧一樣想恢復原長

於是圖上物體總受力可看成 → 內聚力xCosx2

註:水平方向分力互相抵銷，有兩邊所以乘以2

兩內聚力分別為 ↖ 和 ↗ 上圖紅色部分的分子內聚力

而你的問題沒錯，的確是有內聚力合力向上，不然此時鐵圈便不會合力0

但垂直向上的力並不是只有液氣接觸面

而是物體附近 ( 包括旁邊，下方 ) 所有水分子內聚力在垂直方向的分量和

睡不著就來逛逛了，不知道有沒有錯請鞭

此內容已被編輯, August 5, 2010 ,由 ～阿兆～

[m12345 10]

中間內力外力來看所以抵銷了

可是在底面囗(俯視)的中間白色的部分(固液交界面)的水分子，他所受到的內聚力應該是垂直向上的阿，也應該要給鐵一個向上的力，可是為何只算紅色的部分呢?

其實你把鐵圈放下去的時候，從側面看水面是有點凹陷的

就像是你把手指壓在海綿蛋糕上那樣

從側面看

00###00

000#000

0000000

# 是鐵圈 0 是水分子

由於下壓的關係，原本兩個相鄰水分子間距離拉長，分子內聚力便會像彈簧一樣想恢復原長

於是圖上物體總受力可看成 → 內聚力xCosx2

註:水平方向分力互相抵銷，有兩邊所以乘以2

兩內聚力分別為 ↖ 和 ↗ 上圖紅色部分的分子內聚力

而你的問題沒錯，的確是有內聚力合力向上，不然此時鐵圈便不會合力0

但垂直向上的力並不是只有液氣接觸面

而是物體附近 ( 包括旁邊，下方 ) 所有水分子內聚力在垂直方向的分量和

睡不著就來逛逛了，不知道有沒有錯請鞭

@@抱歉我表達的不夠清楚><但你好像指的是把鐵棍放入水中?

[～阿兆～ 10]

我指的是把鐵圈放到水中，那個圖是從橫切面來看，看起來才會像鐵棍，你的鐵圈總是有厚度的吧?

[k0185123 11]

表面張力似乎有另外一種解釋...

想想看表面張力是如何測定的...單位長度的力...其實應該說成，要使這液面擴大單位面積所需要做的功。

我想，這可能是表面張力最初的來源吧，樓主不妨用這個方式想想看。

[m12345 10]

我指的是把鐵圈放到水中，那個圖是從橫切面來看，看起來才會像鐵棍，你的鐵圈總是有厚度的吧?

抱歉 我有些不懂把鐵圈放入水中的部分@@

說一下我的意思：垂直放置而底部可上下移動的鐵圈(ㄇ字型鐵圈+一字型底部) 鐵圈中間空心部分附著一層膜 而水的內聚力會支撐住鐵圈的底部 不使他受重力往下掉

表面張力似乎有另外一種解釋...

想想看表面張力是如何測定的...單位長度的力...其實應該說成，要使這液面擴大單位面積所需要做的功。

我想，這可能是表面張力最初的來源吧，樓主不妨用這個方式想想看。

可是為何一定要在液面那層才會有合力向上的內聚力?外面的那2層跟裡面的那些層在本題感覺上好像沒差別?就所受到上方水分子的合力而言

[k0185123 11]

抱歉 我有些不懂把鐵圈放入水中的部分@@

說一下我的意思：垂直放置而底部可上下移動的鐵圈(ㄇ字型鐵圈+一字型底部) 鐵圈中間空心部分附著一層膜 而水的內聚力會支撐住鐵圈的底部 不使他受重力往下掉

可是為何一定要在液面那層才會有合力向上的內聚力?外面的那2層跟裡面的那些層在本題感覺上好像沒差別?就所受到上方水分子的合力而言

看不懂你的問題...SORRY...

太多層了..你要不要考慮用小畫家畫一下=.=

[m12345 10]

抱歉>< 我描述能力真的不太好 這張圖應該可以解釋

外面的那2層指的是有箭頭往上而且平行電腦螢幕的

其他層指的是裡面同樣也平行的

此內容已被編輯, August 7, 2010 ,由 m12345

[～阿兆～ 10]

抱歉>< 我描述能力真的不太好 這張圖應該可以解釋

外面的那2層指的是有箭頭往上而且平行電腦螢幕的

其他層指的是裡面同樣也平行的

大概懂你意思了，只是你所謂那兩層是最外面的水分子？

那我把圖改成這樣: 一樣從側面看

###########

###########

0#########0

00#######00

000#####000

0000###0000

00000#00000＼

00000000000 ｜

00000000000 膜

00000000000 的

00000000000 部

00000000000 分

00000000000 ｜

00000000000 ｜

00000000000 ｜

00000000000 ｜

00000#00000／

0000###0000

000#####000

00#######00

0#########0

###########

###########

類似像這樣?

[m12345 10]

恩恩 沒錯

那兩層指的是最外面的水分子層

[k0185123 11]

抱歉>< 我描述能力真的不太好 這張圖應該可以解釋

外面的那2層指的是有箭頭往上而且平行電腦螢幕的

其他層指的是裡面同樣也平行的

這張圖很漂亮@@

那什麼是"液面那層才會有合力向上的內聚力"@@??

這跟你說的"外面那兩層"，是不是一樣的@@?

[～阿兆～ 10]

恩恩 沒錯

那兩層指的是最外面的水分子層

那妳就直接看紅色的部分，等於是我第一個回覆裡的反過來看

中間的分子當然也有提供向上的內聚力

只是你在分析鐵的部分(受力物)的時候只需要考慮與他相接觸的水分子

因此紅色的部分同樣也是向↗ ↖ 兩個分力，取垂直分量後再乘以二

[m12345 10]

這張圖很漂亮@@

那什麼是"液面那層才會有合力向上的內聚力"@@??

這跟你說的"外面那兩層"，是不是一樣的@@?

恩恩 我指的是：為何最外面的那兩層液面才有合力向上的內聚力?

那妳就直接看紅色的部分，等於是我第一個回覆裡的反過來看

中間的分子當然也有提供向上的內聚力

只是你在分析鐵的部分(受力物)的時候只需要考慮與他相接觸的水分子

因此紅色的部分同樣也是向↗ ↖ 兩個分力，取垂直分量後再乘以二

於是圖上物體總受力可看成 → 內聚力xCosx2

註:水平方向分力互相抵銷，有兩邊所以乘以2

兩內聚力分別為 ↖ 和 ↗ 上圖紅色部分的分子內聚力

可是這樣cos算出來的作用長度L=底面長方形的短邊(F=TL)

短邊因為遠小於長邊可忽略不計??

[k0185123 11]

恩恩 我指的是：為何最外面的那兩層液面才有合力向上的內聚力?

可是這樣cos算出來的作用長度L=底面長方形的短邊(F=TL)

短邊因為遠小於長邊可忽略不計??

因為你現在討論的是那根針的受力狀況不是嗎~~~

[m12345 10]

什麼針??是指我回答的上下哪一段?可以講清楚一點嗎><

[Mr.clever 10]

事實上張力確實不只有液面那層但如題(表面張力)代表指探討表那一層的張力並沒有更深入去探討液體內部的內聚力

[k0185123 11]

什麼針??是指我回答的上下哪一段?可以講清楚一點嗎><

你那裡沒有根鐵針嗎？

如果沒有，那這感覺就像是鉛直懸掛且無掛東西的無質量彈簧一樣:o

那這種情況下，討論張力，有甚麼意思嗎@@?

除非你要說考慮這些液體自己的重量，那麼你就可以將一層液體...#P!O^#&!

我的結論是：不太好用文字說明，你直接去問老師會更快.........................

事實上，張力確實不只有液面那層。但如題(表面張力)(，?)代表指探討表那一層的張力，並沒有更深入去探討液體內部的內聚力。

你可以多些標點符號的...這樣大家比較好看懂你在說甚麼

此內容已被編輯, August 14, 2010 ,由 k0185123

[m12345 10]

我們老師說：內層水的附著力太小不計算，而最外側的水分子則不是靠附著力支撐，而是會把鐵圈給「掛著」@@這是一種解釋嗎?

事實上張力確實不只有液面那層但如題(表面張力)代表指探討表那一層的張力並沒有更深入去探討液體內部的內聚力

是因為太薄所以可以忽略?

此內容已被編輯, August 15, 2010 ,由 m12345