VẬT LÝ · LỚP 11 · Khám phá và đời sống

Hai giọt nước nhập lại rồi tự nhảy khỏi mặt chống ướt bằng cách nào?

Trên một số mặt siêu chống ướt, hai giọt nhỏ hợp lại rồi giọt mới bật khỏi bề mặt. Không có một lò xo riêng đặt dưới từng giọt để hất nó lên.

Khi hai giọt nhập, tổng diện tích mặt chất lỏng có thể giảm. Một phần năng lượng bề mặt được giải phóng thành chuyển động và biến dạng; tương tác với mặt đỡ trong quá trình hợp giọt có thể đưa chuyển động theo hướng rời mặt.

Đây là chuyển đổi năng lượng tích trong bề mặt thành động năng, có ích khi nghiên cứu cách đưa nước ngưng ra khỏi một bề mặt. Phần năng lượng còn lại vẫn chịu tổn hao và dao động trong giọt.

Khả năng nhảy cần kích thước, tính bám và điều kiện mặt phù hợp. Nó khác hai giọt bị điện trường mạnh làm tách lại sau tiếp xúc: ở đây giọt đã hợp và năng lượng bề mặt là yếu tố được khai thác.

*Ba giai đoạn trên mặt siêu chống ướt: hai giọt, quá trình hợp và giọt mới nhảy lên. Các hình dạng là sơ đồ cơ chế giải phóng năng lượng bề mặt, không mô tả điện trường hoặc bảo toàn thể tích theo kích thước bản vẽ.*

Kiến thức liên hệ: Dao động và cấp năng lượng; nguồn âm sinh học, mao dẫn và khí động đàn hồi là mở rộng.

Học tiếp: Tính động năng vật 0,2 kg chạy 0,5 m mỗi giây.

Tư liệu đối chiếu

- https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.103.184501