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?為什么快速拍擊水面還是會感到水面很硬？
來源： Frions 中科院物理所、機靈班 瀏覽 393 次 發(fā)布時間:2024-09-02
為什么快速拍擊水面還是會感到水面很硬？
首先，水是有慣性的。當手掌快速拍擊水面時，相當于要給水一個瞬時加速度，我們知道，加速度很大時，速度可以是零，那么就相當于手去撞擊一個速度為零的墻面，給水墻一個大的沖量，而力的作用是相互的，水也給手這樣的相反的沖擊力，我們感受到的水很硬，其實是我們的手很疼。
水的表面張力示意圖
其次，水可以認為是不可壓縮流體，當手掌垂直拍擊水面時，相當于在豎直方向壓縮水，而水是不可壓縮流體，豎直方向水下沒有多余的空間去移動，且拍擊的速度太快，以至于水還來不及向四周擴散，那么就好像水很硬一般。
再次，水的表面張力在這里起到了一定的作用。液相與氣相接觸時會形成一個表面層，在這個表面層上的液體分子受到內(nèi)部液體的吸引力大于外面氣體分子給的吸引力，這些分子就有向液體內(nèi)部聚攏的趨勢，這種趨勢形成了表面張力。在表面張力的作用下，水面像是一個緊繃的橡膠膜，如果用手掌去拍沒有破除表面張力的水面自然就覺得疼。
外國博主Mythbusters曾經(jīng)做過一個實驗，在假人下面墜加一個錘子，先后測試加錘子和不加錘子在同一高度假人落水時受到的沖擊力，結(jié)果不加錘子人體拍到水面上受到的加速度是287g，加錘子是239g，測試者的結(jié)論是他認為錘子可能有影響，他并不認為加上錘子的影響大到足以拯救你的生命。表面張力約為每米72毫牛每米，這個數(shù)值比較小。加錘子后減緩人體受到的加速度的原因主要來自于錘子先入水時候砸出了向上噴涌的氣泡水（水花），但是也不可否認有破壞表面張力的因素。
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原理：魚游泳是因為表面張力。水具有表面張力，當在魚的尾巴一端涂上洗潔精時，會降低此處的水的表面張力，魚就會因水的表面張力差異向著沒有洗潔精的那個方向游走！不能用同一盆水重復此實驗的原因是，當做過一次魚游走的實驗后，洗潔精會擴散于整個水中，盆里各處的水的表面張力都降低了，就不再能產(chǎn)生推動魚移動的表面張力差異。