硬币能浮水面吗?

作者: 咏真

暑假期间,牛顿科技活动小组的同学们每周开展一次实验活动,一次活动中,老师提出了这样一个问题:一枚硬币放入盛水的盆里会发生什么现象?同学们争着回答。

A生:硬币会沉到盆底。

老师:为什么?

A生:因为硬币是金属做的,金属的比重比水大,所以硬币下沉。

老师:还有别的可能吗?

B生:硬币也可浮在水面上。

B生的回答立刻引来许多怀疑的目光,大家要他说出道理来。

B生:我也说不清,但是,昨天我和几个同学爬岳麓山时,就亲眼看见白鹤泉的水面上浮着一个硬币。

乙生:白鹤泉是一口神泉,它的水质一定很特殊。

B生:世界上不存在神!

老师:大家别争了,这里有水盆和硬币,自己动手实验实验。

同学们的积极性非常高,纷纷用玻璃盆盛满水,把硬币投向水面,大多数同学的实验结果是硬币沉到盆底,B生做了很多次,硬币也沉下去了,但他不服输,反复认真细心地做着:一次,当他水平轻轻地将硬币放到水面时,硬币居然没有下沉,而是“浮”在水面上,他高兴得跳起来,同学们也纷纷围拢来观看。

老师:谁能解释这种现象?

D生:可能是水的表面有一层看不见的膜,托住了硬币。

老师:还有别的看法吗?

默然。

老师:D同学说的有一定的道理,任何液体的表面分子互相吸引,有一种力的作用,物理上把它叫做表面张力。因而,只要方法得当,硬币也可能浮于水面。

下面请大家再做一个实验,将纯净的水倒入盆中,在上面丢几根火柴杆,然后分别用糖块和肥皂接触火柴杆之间的水面。

同学们按老师的要求,迅速动手做起来。

老师:有什么现象?

A生:火柴杆自动向糖块靠近。

其他同学也得到了同样的结果。如图1。

老师:这又怎么解释呢?

A生:一定是表面张力,糖块把火柴杆吸过来了。

老师:为什么不排开呢?

C生:可能是火柴和我们一样,长了 “甜牙”想吃糖吧。

同学们哄堂大笑。

老师:这一现象确实与表面张力有关,但是两种液体的表面张力大小不一样,糖溶液的表面张力比水的大,因而糖溶液占据的表面慢慢收缩,带着火柴杆向糖块靠拢。

老师:用肥皂去接触火柴间的水面,出现什么现象?

图1

“火柴杆向四面八方散开,远离肥皂。”同学们齐声回答,如图2。

老师:为什么?

这回绝大多数同学弄懂了,争着回答……。

图2