チェリオス効果は、浮力、表面張力、およびメニスカス効果の組み合わせによって引き起こされます。浮力とは、液体の中で物体を浮かせたり沈めたりする力です。表面張力は、柔軟な膜のように振る舞う液体の特性です。メニスカス効果は、液体の分子間の不均等な力によって引き起こされる液体の表面の曲線です。
刻一刻と目の前で起こっている物理現象の数を数えることはほとんど不可能です。朝起きた瞬間から、最後に目を閉じて眠りにつくまで、あなたは無意識のうちに多くの物理現象を目の当たりにしている.
たとえば、これを考えてみてください:なぜ朝食用シリアルがくっついたり、ボウルの側面にくっついたりする傾向があるのか疑問に思ったことはありませんか?
浮力と表面張力
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端的に言えば、船を海に入れると浮きます。同じ海に釘を投げて…さて、釘に別れを告げましょう。
物体が浮くか沈むかは、浮力と呼ばれる物理的性質によって決まります。問題のオブジェクトが周囲の液体よりも密度が高い場合、沈みます。ただし、密度が低い場合は浮きます。それはとても簡単です!
表面張力は、液体に関連するもう 1 つの重要な概念です。これにより、液体は「柔軟な膜」のように機能します。表面張力は、液体の分子間の弱い力によって引き起こされます。液体の表面にある水分子は、さまざまな方向から「引っ張る」力を受けます。上の空気分子はそれらを上向きに引っ張りますが、隣接する水分子はそれらを他のすべての方向に引っ張ります!これらの力のどちらが強いかに応じて、液体の表面がその方向に陥没し、「メニスカス」が生じます。
メニスカス効果
前述のように、水分子と空気分子の間の力は、容器内の液体の表面をわずかに変化させます。これらの不均等な力によって表面に生じる曲線は、メニスカスと呼ばれます。メニスカスには、上向き (凸) と下向き (凹) の 2 種類があります。形成されるタイプは、問題の液体の特性によって異なります。
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日常生活で最も一般的な液体である水は、凹型 (または下向き) のメニスカスを形成しますが、水銀は凸型のメニスカスを形成します。
これは私のボウルのシリアルとどのように関係していますか?
我慢してください…私はその部分に来ています.
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上記で説明したすべての現象が組み合わさると、シリアルがボウルの中でくっつきます.液体 (水としましょう) の表面に浮かぶ物体は、親水性 (水に対する親和性) または疎水性 (水に対する反発力) のいずれかになります。
オブジェクトが親水性の場合、浮遊オブジェクトの側面に水分子が集まり、水の表面に小さなへこみやくぼみができます。このようなシナリオでは、オブジェクトの下に大きなくぼみができるため、オブジェクトの小さな部分がまとまったり、「互いに落ち込んだ」ように見えたりします。
ここで、ミルクの入ったボウルに 2 頭の Cheerios が入っていると考えてください。運命のように、Cheerios は「好乳性」です。小さな O が非常にエレガントに、その下のミルクの表面に小さなくぼみを作るからです。これが、彼らが切っても切れない恋人のようにお互いにしがみついているように見える理由です。同じ現象により、これらの Cheerios はボウルの側面にくっつきます。その力により、シリアルがボウルの側面に対してわずかに上向きに湾曲する可能性があるからです!
次回、ミルクの入ったボウルを持って座って、Cheerios が単独で群れを形成しているのを見たら、怖がらせないでください。これは自然が好んで行うトリックに過ぎず、すぐに変わるとは思わないでください!
