¿Qué es Surface Force?

La fuerza superficial, más comúnmente conocida como tensión superficial, es el empuje único hacia arriba que la superficie de un líquido puede ejercer sobre un objeto. Esta fuerza es la razón por la que los insectos diminutos, como los zancudos, parecen caminar sobre el agua. También hace posible la práctica de deportes como el surf y el esquí acuático. La fuerza superficial se produce porque las moléculas o partículas diminutas que componen un líquido tienden a fijarse unas sobre otras en la superficie, formando una capa delgada que tiene una densidad ligeramente más alta que el resto del líquido.

La tensión superficial o fuerza superficial del agua es lo suficientemente fuerte como para empujar objetos hacia arriba, lo que les permite flotar. Esto se puede observar colocando con cuidado un pequeño clip de metal en la superficie de un vaso de agua, lleno hasta arriba. Dado que la densidad del clip es mayor que la densidad del agua, es de esperar que se hunda. Sin embargo, con un poco de cuidado en la colocación y cierto conocimiento de la fuerza de la superficie, esto no sucederá. Si el clip se cae sobre la superficie y el extremo atraviesa la barrera invisible, se hundirá, así que tenga cuidado al colocar el clip.

Varios factores pueden disminuir la fuerza superficial del agua, como un aumento de temperatura. A medida que aumenta la temperatura del agua, la fuerza superficial disminuye. Agregar jabón al agua también puede disminuir la tensión superficial. El jabón rompe el agarre que las moléculas de agua tienen entre sí, permitiendo que el agua entre en contacto más fácilmente con objetos como platos sucios. Agregar una sola gota de jabón a un vaso de agua con un clip de papel flotante hará que el objeto se hunda instantáneamente, y es un final afirmativo del experimento mencionado anteriormente.

La razón por la que la tensión superficial puede llamarse fuerza superficial se explica por la definición física de la palabra fuerza. En física, una fuerza se define como un empujón o un tirón ejercido sobre un objeto. Cuando se coloca un clip en el agua, la gravedad tira del clip hacia abajo. Sin embargo, cuando la tensión superficial del agua es lo suficientemente fuerte, el agua puede empujar el sujetapapeles hacia arriba con la misma fuerza que la gravedad lo empuja hacia abajo, permitiendo que el objeto flote. Este es un ejemplo de fuerzas equilibradas: el clip no se hunde ni sale disparado de la superficie, sino que simplemente descansa allí.