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水黾为什么浮在水面上|

水黾为什么浮在水面上

就是液体的表面张力造成的。

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水黾体重很轻,脚细长,向两侧弯曲,使得它们的重量可以被有效地分散开,能较好地得到水的表面张力的支撑。

更主要的是,水黾具有腿部的特殊结构。水黾的腿有数千根按同一方向排列的多层刚毛,能将空气吸附在刚毛缝隙内,在刚毛表面形成一层稳定的气膜,阻碍了水滴的浸润。足的附节上一排排不沾水的毛,使与足接触的那部分水面下凹,其足尖又不会冲破水的表面张力膜,这样,他们的身体得以完全处于水面之上,就可以几乎毫无阻力地快跑如飞了。

水黾有4个腿,我们取其中一腿做研究对象,腿按压在水面上,水面必定下凹。对于腿而言,腿有自身重力(向下),还有水面给腿的支撑力(垂直于液面)。

针对本问题,我们考虑的是液体的表面张力,所以必须对液面进行分析,接触部分,受到腿的压力,其合力向下,大小就是重力G,以及液体的表面张力T,根据平衡关系,就可以得到张力T=G/2sinα。显然,水黾的自重没有达到能破坏表面张力的程度。

水黾腿的结构绝不是光秃秃的一根杆,上面有很多很多毛,阻止了液体水的侵入,从而不破坏表面张力。

鱼为什么浮在水面上

鱼浮在水面上有以下可能性:

有的鱼习性就是在水面附近,很少下到水底,如齿蝶鱼。

当水中的溶解氧含量低于3毫克每升时,多数鱼会因缺氧而浮头,需要及时增氧及换水。

氯中毒、氨中毒,亚硝酸盐中毒,鱼也会因缺氧而浮头,需要及时增氧及换水。

感染性鳃损伤,呼吸作用减弱,鱼会总是浮出水面。

冰为什么会浮在水面上

冰块之所以会浮在水面上,是因为水分子在固态时要比在液态时更占空间,因此一定体积的冰块要比相同体积的水轻。

冰晶体中的水分子不如在液态水中时结合得紧密,这并不是因为水分子的大小发生了变化,而是分子间排列的方式发生了改变。大部分物质的分子在固态时会结合得更加紧密,如果冰也是如此的话,那么冰块就会沉到冰冷的海底却一直不会融化,如此一来海水就会几乎整个地被冻成一块了。


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