[教學發表] 浮標造型影響之表面張力討論

花蓮雄 · 發表於 2011-1-4 13:35:14

常常有釣友在說表面張力~~那今天我們就來探討一下吧!!

水具有一種使表面積收縮的力量，這種力量就叫做表面張力。當表面張力大於水面上物體的重量時，物體就會浮在水面上。
例如： 將水滴在荷葉上會形成水珠。水龍頭滴下的水滴會成圓形。這都是由於表面張力的緣故。
表面張力到底是什麼？我們下面慢慢說明。
分子由於相互吸引作用而凝聚成液體，在液體中的分子四面八方都受到吸引力，但也因此每個方向受力皆相等，合力為零。但在液體表面的分子所受分子間的引力並不均勻這個表面層約只有幾個分子厚。上面的說明好像抽象了些，簡單一點說，表面張力是描述液體想要使自己表面積達到最小的趨勢。表面積越小，多出的表面位能就越少，液體也就越穩定。考慮相同體積但不同形狀的物體，球形體的表面積最小（你知道怎麼證明嗎？），那麼懸浮在空中的液體，必成球形（不考慮重力位能）。
當心誤解
表面張力是一個位於表面內的力，而不是一個施加於表面上的力。表面張力不一定垂直於表面。一般來說一個物態內部的原子或分子在穩定的狀態下即受到吸引力又受到互相之間的排斥力。兩種力平衡。在這種狀態下原子或分子之間的平均距離大致相同。在模型中為了簡略起見沒有提到排斥力，但假如缺乏排斥力的話，那麼原子或分子就會被吸引力加速而更加緊密。由於表面的原子或分子受到的界面對面的排斥力比較小，因此界面的原子或分子之間的距離比內部的原子或分子之間的距離大，這裡的原子或分子的密度比較小，相對於物態內部而言其原子或分子的能量比較高，而這個能量的增高就表面張力的原因。
表面張力是一個內力，即使在平衡的狀態下表面張力也存在。比如假如一個物質的氣態和液態同時平衡存在的情況下，則兩態之間的邊界不變動，也就是說，在界面上沒有垂直於界面的力存在

接下來看圖解希望大家能夠更清楚一些

1.浮標的橫切面與水面接觸大小

登錄/註冊後可看大圖

2.浮標入水後橫切面表現的狀況

登錄/註冊後可看大圖

3.各式浮標因體面積產生之信號

登錄/註冊後可看大圖

[ 本帖最後由花蓮雄於 2011-1-4 13:39 編輯 ]

proemoldtw · 發表於 2011-1-4 14:08:24

你如果用另一個名稱會比較好懂！表面張力又叫“內聚力”

花蓮雄 · 發表於 2011-1-4 14:28:24

謝謝指教~~這部分我也是苦苦的想要了解的~~

畢竟牽涉到的範圍的確有些廣~~~要一次寫完是相當困難的...

雨夜 · 發表於 2011-1-4 17:10:55

多謝大大分享啦!!!小弟也知道表面張力這名詞
不過要細說解釋的時候小弟就冏了

先推一個 +收藏起來

赤軍Rex · 發表於 2011-1-4 18:12:09

感謝大大分享~~~~:loveliness:

小泡 · 發表於 2011-1-4 18:29:08

圖 2跟圖 3其實那種已經不算是表面張力了...
如果只單純說與水體間的關係

當標身入水後，與水體間的相對運動，只受到接觸面的剪力跟黏滯力的關係而已

如果是指標身受力分析的化，簡單來說只是浮式結構物受力分析!!

只考慮自重，張力，浮力，拖曳力跟慣性力(加速度流場下時)...其之為剪力

當然還可以繼續研究下去，看是 Large body 或 Small body 囉

中壢阿雄 · 發表於 2011-1-4 19:27:18

感謝大大分享~~~~:loveliness: :loveliness:

TCPIP · 發表於 2011-1-5 01:33:34

表面張力發生在浮標與水的水平面接觸的地方
在水面下的浮標毫無表面張力可言

表面張力會產生水阻力
故為了增加標訊的靈敏度
有些製標高手會在浮標可能露出水面的標身做霧化處理
以減少水阻力
讓尖頭造形的浮標標訊更加敏銳

市面上還有一種抗水波的浮標
其原理
是利用浮標下沉產生的渦流阻力阻止下沉
例如香菇頭浮標
就是利用此原理
相反的
如果不希望造成渦流阻力
露在水面上的造型多為尖頭
例如商船跟飛機翼
前圓後尖的造型就是此例
這是流體力學的原理

以上是小弟個人意見如有誤謬請各位大大多多指教

雄哥
什麼時候帶我去釣黑毛

釣童 · 發表於 2011-1-5 11:32:38

請參考寶鳥魚很大，KO丹錐製作人的專訪．

TCPIP · 發表於 2011-1-5 13:16:44

如果不做霧化處理怕破壞美感
還有一種方式就是調標身的漆的比例
調到讓表面張力最小
市售的手工標為何特別靈敏
關鍵技術就在這裡
一支賣500或是1000的都有
但說穿了他的眉角
他的制標技術就不值錢了

能三言兩語
就把多年制標的精隨眉角說出
又肯借由傳播媒體教大家
在此感謝先賢先輩們的教導
心中真是充滿感激

花蓮雄 · 發表於 2011-1-5 20:49:42

黑毛喔~~你來花蓮阿...最近東堤有在靠喔~~~

阿斌 · 發表於 2011-1-5 21:08:35

雄爺你不懂小陳說的嗎他要你帶他到你的菜園

說真的現在岸拋不知道要釣什麼了只聽說有某些東西在亂咬可是風浪不好

只能找天氣好一點的假日在來去稿點來加菜

阿邦 · 發表於 2011-1-8 09:37:50

雄爺~~
許久未見面囉~~~
粉想你喔~~~

鳳山潘a · 發表於 2011-1-13 00:52:51

感謝大大分享又上了寶貴的一課~

大肚黑仔 · 發表於 2011-1-21 12:03:44

:loveliness: 哇~~好詳盡的研究~~感謝分享歐

新竹培根 · 發表於 2011-2-25 13:33:02

哇!釣蝦的最後變成物理學! 很有科學精神喔!

大肚黑仔 · 發表於 2011-2-26 19:27:34

挖~~好棒的分析~~真是又多了解了!!

豐原阿宏 · 發表於 2011-6-22 09:23:53

好多物理的專有名詞

不過還是感謝分享

新城阿玄 · 發表於 2011-8-25 04:03:43

小弟不才，發表一些自己的看法。
以浮標入水的原理來說，跟物品下落原理是相對的，主要照城浮力的增加是入水後的水壓產生，因水壓向上，所以當浮標接觸面越大產生的壓力越大浮力就越大。我參考過蝦王的文章後也有發現這各問題，當浮標累加鉛重到一各臨界值，浮標(尤其短標)不是在水下不然就是水上，因為受到表面張力的影響，後來我改用木質材質測試的時候，發現當木料吸水後再調標，這各問題就不見了，所我覺得材質影響浮標的感度很大，因油不容於水(P.L材質或整隻上完漆)的浮標會產生這各問題，含水後的木材既使沉水因分散後的水分子平均融合所以可以讓木料入水後更加穩定。這是小弟粗淺看法，還請指教。

彰化大毛 · 發表於 2011-8-31 20:47:45

好清楚的解說圖!!

花蓮雄 · 發表於 2011-11-5 22:10:08

這部分要跟你再來討論一下嚕~~~~~

1.木材吸水後~反而會使得原始配重及信號傳達失真~~所以呢~~在製作浮標時~~其防水性能都還是要很重要的~~但是你的說法是將木材的比重調教至將近零浮力~~造成反作用力減少~~但是在釣蝦這個區塊來說~~~比較不建議這樣做~~~基本的跳沉訊號還是要適度的展現出來~~若完全沒阻力~則行軍蝦的比例一定會大增~~而且蝦蝦就餌正吃的訊號相對也會減少~~~~~所以你用平躺標的時候~~卻也展現了有殘存浮力的釣法並非沒辦法釣~~你應該能夠體會!!

2.pu發泡主要是因為其材質比重比較輕~而且內絮也比木頭材質鬆散~~標體內部空氣被水擠壓的效果產生相對活潑的信號~~~也就是比較跳~~但是卻沒有其他材質來的穩定~~比方說~~一個籃球壓在水裡~~所承受往上的壓力一定比木頭還重~~這提供你參考~~

而蟲標使用發泡目印使用多顆的原因也在於穩定信號~~~去判別正確的就餌時機!!

以上兩點提供你參考~~討論討論也ok~~互相指教才能夠精進我們的內涵~~大家加油!!!

秋八月 · 發表於 2012-5-28 16:18:45

感謝大大分享又上了寶貴的一課

numb1102 · 發表於 2012-5-28 19:27:00

感謝大大如此詳細的說明~又讓我上了一課^^

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