探究“夹水玻璃”难以分开的原因与影响因素STUDY ON REASONS AND INFLUENCING FACTORS FOR THE DIFFICULTY OF SEPARATING THE GLASS WITH WATER
翟志康,郭子玥,樊代和,魏云
摘要(Abstract)：
文章基于"Young-Laplace"方程对夹水玻璃更难分开现象和影响因素进行理论分析。通过设计具体的实验装置,对该现象的玻璃板面积、水的温度、玻璃的粗糙程度等因素分别进行了实验探究。实验结果表明,分开夹水玻璃的力与玻璃板面积成正比,玻璃板面积越大玻璃越难分开;分开玻璃的力与水的温度呈线性关系,温度越高力越小,玻璃越容易分开;玻璃粗糙程度越大玻璃越容易分开。实验结果与理论分析一致。从而得到结论,分开夹水玻璃的力可以用"Young-Laplace"方程描述,其大小与玻璃板面积正相关,与水的温度、玻璃的粗糙程度负相关。
关键词(KeyWords)： 分开玻璃;“Young-Laplace”方程;IYPT
基金项目(Foundation): 西南交通大学个性化实验(GX201812142);; 中国高等教育理科教育专业委员会高等理科教育研究课题;; 西南交通大学2018年本科教育教学研究与改革项目(1802034;1801012)
作者(Author): 翟志康,郭子玥,樊代和,魏云
参考文献(References)：
- [1] Problems for the 30th IYPT 2017.[DB/OL].http://archive.iypt.org/problems/
- [2] FORTES M A.Capillary forces in liquid bridges and flotation[J].Rev.Port.Quim,1981,(23):193-195.
- [3] MARCHAND A,DAS S,SNOEIJER J H,et al.Andreotti.Contact angles on a soft solid:From Young's law to Neumann's law[J].Phys.Rev.Lett.2012:109.
- [4]高世桥,刘海鹏.毛细力学[M].北京:科学出版社,2010:82-85,65.
- [5]梅策香,王广平,柳钰.液体表面张力系数与温度和浓度的关系实验研究[J].咸阳师范学院学报,2008,23(6):21-22.MEI C X,WANG G P,LIU Y.Experimental study on the relationship between liquid surface tension coefficient and temperature and concentration[J].Journal of Xianyang Normal University,2008,23(6):21-22.(in chinese)
- [6]祝振鑫.膜材料的亲水性、膜表面对水的湿润性和水接触角的关系[J].膜科学与技术,2014,34(2):1-4.ZHU Z X.The relationship between the hydrophilicity of membrane materials,the wettability of membrane surface to water and the contact angle of water[J].Membrane Science and Technology,2014,34(2):1-4.(in chinese)