为什么水如此光滑?
在雨水湿滑的拐角处或桥面上,在靴子带进融化了的雪的走廊里,在管理员刚用拖把拖过地的小吃店里,你会看到这样的提示标语:地面湿滑,请小心!突然之间,普通的柏油路面或者油毡地变成了平面滑坡,得小心翼翼才能靠近。那么罪魁祸首是谁呢?答案就是普通的水。
一层水对一条道路的作用,与水上公园中它对于弯曲的塑料斜坡的作用是一样的,即减少阻力。当一个表面与另一个表面相互摩擦时,微小隙缝与隙缝相结合,会产生牵制效应。科学家指出,摩擦力的作用方向与物体运动的方向是相反的。所以摩擦力会减缓你在油毡地上的前进速度。然而有了水,你的鞋子就可以在液膜上滑行,这个液膜能减少你的鞋子与地面上的小隙缝接触摩擦。
在路面上,雨水也会溅起残油,从而增加滑动系数。油脂和油能最大限度地降低阻力,这就是为什么它们被用于润滑汽车、自行车和其他机器的驱动零部件。但是,很少有人会付钱去油脂公园游一天,穿上游泳衣冲下巨大的黄油斜坡或者急行穿过谷物油坡。然而水的润滑作用恰恰刚好保证让你的身体在塑料或者bō璃纤维的斜坡上滑行。
所以,水的润滑功能多半源于它可以消减摩擦力的作用。但是液态水本身也很润滑。液体分子是在不断地运动的。这就是你为什么能够轻易划破水表面跳进充满水的游泳池,并且能够在游泳池里滑行。你也可以在坚固的地毯上这样做试试看。但事实上,请不要这么做!
最后,冰——水的固态形式,也有润滑物体表面的作用。在温度降到0摄氏度或以下(标准大气压),水就凝结变成固态。然后,润滑趣事开始了。往厨房的地面上丢个冰块儿,观察它是怎么滑走的。或者自己去表面结冰的人行道上滑行看看。
过去,科学家认为冰的润滑度是由于压力或摩擦力在表面形成一层薄薄的液体。所以,在结冰的池塘上,一个滑冰者的体重会产生压力,从而使膨胀冰的表层收缩并融化成液体。另外,冰刀和冰之间的摩擦力会加热这个表层,加速融化。
然而,科学家已经发现冰本身就已经出乎意料地润滑了。研究发现,冰表面的分子并不是在晶格里固定不动,而是持续地上下振动。这种垂直的上下振动在冰表面产生类似液体的一层,可以将摩擦力降至最低,从而带来了冬天在冰面上的摔倒与兴奋。
相关阅读
- 青蛙和癞蛤蟆有什么不同?
- 我们在动物园看到了袋鼠,那么还有其他有“袋”动物吗?
- 在度假中吃到鸭子的时候,我就想:鸭子嘎嘎的叫声没有回声
- 奶奶在去墨西哥旅游的时候
- 牡蛎体内是怎样产生珍珠的?
- 为什么在海水中容易浮起来?
- 为什么海水是咸的?
- 海滩上的沙子是从哪里来的?
- 海拔高的地方,比如高山,是如何影响我们做饭的呢?
- 为什么将石子投入水中会激起一片涟漪?
- 为什么野葛会导致皮肤发痒?
- 为什么蛇没有腿也能滑行?
- 为什么给车辆加速的时候,车轮好像在倒转?
- 为什么在雨中开车的时候,雨滴会斜落在车上?
- 抬眼望去,秃鹰盘旋在原野的上空。为什么它们在动物的尸体周围盘旋呢?
- 利用北极星,你真的能够知道自己在哪里吗?
- 为什么夏季白天最长的一天不是最热的那天?
- 在学校做数学题的时候,我就在想:世界上最大的数是多少?