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물 위에 떠있는 종이배를 물결을 일으키지 않고도 움직이게 만드는 방법은 없을까.또는 세줄기로 흐르는 물을 한줄기로 모을 수 없을까. 물의 표면장력에 그 비밀이 숨겨있다.

뚝딱 실험1 따로 또같이 흐르는 물줄기

왜 그럴까?!

물분자들은 서로 뭉치려는 응집력이 강하다. 때문에 따로 흐르는 물줄기들을 손가락으로 합해주면 물끼리 잡아당겨 한줄기로 흐를 수 있다. 물의 표면장력이 크다는 증거다.
그런데 이때 깡통을 손가락으로 쳐주면 그 충격으로 물줄기들은 다시 갈라져서 세줄기로 흐른다.
우리 주변에서 쉽게 볼 수 있는 액체들 중 표면장력이 가장 큰 것이 바로 물이다. 다른 물질과 비교하면 수은 >; 물 >; 알코올 순이다.

뚝딱 실험2 퐁퐁 엔진

왜 그럴까?!

배의 가운데 부분에 떨어뜨린 퐁퐁은 배의 뒤쪽으로 난 통로를 따라 뒤로 흘러나간다. 이때 퐁퐁은 물과 친해서 물분자끼리 잡아당기는 표면장력을 약화시킨다. 때문에 배 앞뒤에 물의 표면장력에 차이가 생긴다. 뒤쪽 물의 표면장력은 작고 앞쪽 표면장력은 그대로인 것이다. 따라서 배는 표면장력이 큰 앞쪽으로 당겨져 이동하게 된다.

물방울이 공모양인 이유 표면장력

물방울이 둥근 것이나 소금쟁이가 물 위를 걷는 것은 모두 물의 표면에 작용하는 장력 때문이다. 표면장력은 액체와 기체 또는 액체와 고체 등 서로 다른 상태의 물질이 맞닿아 있을 때 그 경계면에 생기는 면적을 최소화하도록 작용하는 힘을 말한다.
표면장력이 생기는 이유는 표면에서의 액체분자 분포가 액체 내부와 다르기 때문이다. 액체 내부에 있는 분자는 사방에서 둘러싸는 다른 분자들로부터 동시에 인력을 받는다. 그러나 표면에 있는 분자는 아래쪽으로 인력을 받기 때문에 공기와 닿는 표면적을 최소화하려는 배치를 취하게 된다.
물방울이나 비누방울이 둥근 공모양인 이유도 표면장력 때문이다. 기체에 접해있는 액체 표면에서 액체가 같은 부피를 유지하면서 겉넓이가 최소화 하는 표면장력이 작용한다.