質問: アメンボが水の上をすべることができるのはこの力を利用しているからである、液体がその表面積をできるだけ小さく保とうとする力を何というでしょう?
回答: 表面張力

タイトル: 濡れ
液体や固体の物質が、気体のように散逸せずにまとまりを維持するのは、それらの内部の原子や分子同士が互いに引き付け合っているためであるが、表面ではその力が物質の面方向に強くはたらき表面張力となって現れる。容器に収められ重力以外の外力を受けていない液体では、自重と表面張力のつり合いによって外形が定まるが、固体では固有の外形を維持する力が強いため表面張力が観察されにくい。ただし、固体と液体が接触する時は液体だけでなく固体の表面張力も顕在化する。液体の表面張力に比べて固体の表面張力が大きいと、固体に接触した液体は自ら球形になろうとするよりも固体の表面に広がろうとして良くぬれる。固体と液体が接触した場合の両者の表面張力の違いによってぬれの度合いが異なってくる。

タイトル: 流体静力学
液体が気体や真空に面している部分は自由表面となる。一般にせん断応力を持ちこたえることができない場合、自由表面はすぐさま平衡の状態に調整される。しかし小さな長さスケールでは、表面張力によるつりあわせる力が重要となる。液体が寸法の小さな管の中に入っている場合、表面張力の効果が重要となり、毛細管現象によりメニスカスを形成する。この毛細管現象は生物学系においては難解な効果をもたらし、植物の木部に水を流す2つの仕組みのうちのひとつ、蒸散引力 (Transpirational pull) に関連している。表面張力がなければ、滴(しずく)は形成されない。滴のサイズと安定性は表面張力によって決定される。滴の表面張力は流体の凝集特性に正比例する。

タイトル: アメンボ
表面張力は、雌が雄を背に乗せても沈まない程度に強い。中脚の運動で推進し、後脚で方向を定めて、水面を滑走する。全て肉食で、水面に獲物となる小動物や死骸が落ちると、すばやく接近して前脚で捕獲し、針のように尖った口器を突き刺して消化液を注ぎ込み、溶けて液状になった体組織を吸汁する(体外消化)。一部のアメンボには前脚の受容器によって水面に落ちた昆虫類を波で察知する能力がある。また、波をなわばり、餌の防衛、求愛行動、個体間の距離の維持などコミュニケーションに利用している。

タイトル: 液体
液体表面(水面)は一種の弾性膜のように振る舞い、表面張力が見られ、滴や泡が形成される。表面張力によって生じる現象としては他に毛細管現象、濡れ、表面張力波などがある。せん断応力や延伸応力に対して液体が示す抵抗の度合いを粘度で表す。液体は非混和性を示すことがある。混ぜることができない液体の組み合わせとしては油と水があり、サラダドレッシングで日常的に見かける。逆に混ぜることが可能な組み合わせとしては水とアルコールがある。混合した液体は蒸留によって分離することが可能な場合が多い。

タイトル: 浮き (釣具)
アタリに対して敏感。流れの速い河川などでは、逆にアタリがわかりにくくなるため適さない。主に流れのゆるい釣り場で用いる。ヘラブナ釣りで高価なものが用いられる場合もある。流れの速い釣り場でも使いやすくなっている。浮力が比較的大きいものが多い。セル玉と呼ばれることがある。棒浮きと玉浮きの中間の性能。見た目が唐辛子に似ている。木製ものが多い。一般的に"円錐ウキ"と呼ばれるが、円錐ウキは中通しウキの中の一つの形を指す。 円錐型、ドングリ型、逆円錐型など様々な形が存在する。 名の通り道糸がウキ本体の中を通るように使う。 現在の磯釣りなどのウキフカセ釣りに於いての主流の浮きである。 使い方はウキ本来の水面に浮かせて魚信(アタリ)を待つだけではなく、浮力以上のオモリを付けてウキを撒き餌と同じ速度でジワジワ沈める釣法もある。 中通し浮きの中に水中浮きという物も存在する。 名前の通り水中で使う浮き。

タイトル: 内皮 (植物)
しかし多くの場合、古い根では内皮全体で細胞壁が肥厚して通水能は失われており、より先端側の若い根の部分で吸収した水と無機養分の通路としてのみ機能している (防水されているため水の漏出を防ぐ)。内皮細胞は、デンプン粒を多く含むアミロプラストをもつ場合がある。このことは、栄養分の貯蔵に役立っている可能性がある。またシロイヌナズナ (アブラナ科) などでは、根における根冠の平衡細胞のように、茎の内皮細胞中のアミロプラストが重力屈性における重力方向感知に関与していることが示唆されている。

タイトル: ギネス
バーでは長きに渡り、ギネス・カスケード、すなわちギネスの泡がグラスの中で沈むように見えることが議論の的になってきた。この効果は抗力のためである。つまり、グラスの壁に触れた泡は上方向の速度が遅くなるが、その一方グラスの中心部の泡は液面まで自由に上昇できるので、上向きの泡の柱ができる。上昇する泡は周囲の液体の気液同伴によって上向きの水流を作る。中心部のビールが上昇するので、グラスの外側近くのビールは下向きに流れる。この下方への流れがガラスの近くの泡を底に向かって押す。この効果はどんな液体でも起こるが、暗い色をした窒素スタウトでは、暗い色の液体と軽い色をした泡の対比のために特に目立つのである。

タイトル: 圧力
圧力 P の大きさを表す場合は、単位面積あたりに働く力で表わす。面積を S、力を F とすれば国際単位系における圧力の単位は、パスカルである。1 Pa = 1 N/m である。また歴史的には、水銀柱の(水銀面の)高さ、バールなどでも表している。静止している流体内の1点で働く圧力は方向によらず一定であり、これを静水圧と言う。圧力には、絶対真空(絶対零圧力)を基準(ゼロ)とする絶対圧と、大気圧を基準(ゼロ)とするゲージ圧(相対圧)とがある。

タイトル: 魔人ブウ
体はブウの意思により自在に変化し、身体を柔らかく変化させたり、元の体積を超えて身体を伸張させたりすることができる。身体から離れた肉体を操作することも可能で、身体を自ら千切って道具として使ったこともある。また、生物として体力の概念があるか疑わしいほどの耐久性を持つ。たとえ粉々にされようと、細胞レベルで消滅させられない限り肉片同士が集合して難なく復活できる生命力を持ち、肉片が燃やされたとしてもその燃えた跡から出た煙から復活する。猛毒を盛られても全く応えないため、毒殺も不可能。再生時にダメージも回復するが、ブウ同士の戦闘ではダメージを受けて生命力が低下するので完全ではない。また再生できるといっても痛覚はあるようである。服を着ているが、その服もブウの身体の一部であるようで、再生時には基本的に同時に復元される。

タイトル: 理想溶液
1 k i 1 ( T , P ) ( ∂ k i 1 ∂ P ) T = ( ∂ ∂ P ln  k i 1 ( T , P ) ) T = v i , liq 1 ( T , P ) R T {\displaystyle {\frac {1}{k_{i}^{1}(T,P)}}\left({\frac {\partial k_{i}^{1}}{\partial P}}\right)_{T}=\left({\frac {\partial }{\partial P}}\ln k_{i}^{1}(T,P)\right)_{T}={\frac {v_{i,{\text{liq}}}^{1}(T,P)}{RT}}}で与えられる。これは決してゼロにはならないが、気相を理想混合気体とみなせるほど十分に低い圧力のもとでは、ヘンリー定数の圧力依存性は無視できる。

タイトル: 毛細管現象
液面の上昇高さh は、以下の式で与えられる。たとえば、海水面高度でガラス管と水の組み合わせの場合、となり、次の式で液面の上昇高さを計算できる。ガラス管の半径がr = 0.05 mmであれば、液面の上昇は約28 cmとなる。

タイトル: テンソル
テンソルは、物理学や工学において重要な位置を占めている。例えば、拡散テンソル画像では、さまざまな方向への臓器の水に対する微分透過率を表すテンソル量を用いて、脳の走査像が構成される。おそらく工学でテンソルが最も活用されているのは応力テンソルとひずみテンソルだろう。これらは2階のテンソルで、4階のテンソルである弾性率テンソルによって一般の線型的な素材に関連づけられている。とくに3次元の物体中の応力を表す2階のテンソルは3次の正方行列によって成分を表示することができる。物体の中の立方体状の無限小体積要素について3方向の面それぞれ(向かい合う面どうしは十分近いので同一視される)に一定の力がかかっていて、力は3つの方向の要素を持っている。したがって3×3、つまり9個の成分によってこの立方体状無限小体積要素(最終的には点と見なされる)における応力が記述される。

タイトル: アルキメディアン・スクリュー
管の内部に螺旋があり、回転する事で連続的に上方へ移動させる。効率は低いが、粘性のある液体の搬送にも適しており、現在でも各地で用いられている。アルキメデスのスクリューは、空洞の筒の中に入れたスクリュー(螺旋状の面が中心の棒軸を囲むように作られている)によって構成される。スクリューは通常、風車、人力、牛あるいはモーターなどの現代的な手法により回される。軸が回るとらせんの底面が一定量の水をすくう。この水は、回転する螺旋により上部へ押し上げられ、やがて筒の上部から流れ出す。一回転するごとにすくわれる水の量が、漏れていく水の量と比べて大きい限りにおいて、スクリューと筒の接触面の隙間を完全にふさぐ必要は無い。1つの層から水が漏れても、スクリューの次の層がそれを受け止め、上へと運んでいく。静止した筒の中をスクリューが回転するのではなく、筒とスクリューが一体化して、同時に回転するタイプのものもある。

タイトル: コンシステンシー (土質)
細粒の沖積土が生成されるときには、まず水流の中に懸濁している土粒子が沈殿し、ついでにこの中の水分が圧密などの作用をうけて徐々に排除されて固化してゆく。沈殿した直後の土は、土粒子の間隙の中に多量の水分を含有するので、液体のように流動性を示すが、含水量が減少するに伴って、土は粘性を増し、塑性を帯びる。さらに含水量が減少すると半固体の状態を経て固体状になり、一般に強度が大きくなる。細粒土の流動や変形に対する抵抗の大小を土のコンシステンシーという。細粒土の含水量が変化するのに伴い、土のコンシステンシーだけでなく、その体積も変化する。

タイトル: 流体
これは、各「点」を十分に小さいが多数の分子を含む領域と考え、諸量はこの領域での平均量として定義することで実現できる。連続体モデルは、不連続に変化する量を連続的に変化するとみなす近似である。クヌーセン数 Kn(分子の平均自由行程長と、考えている物理問題に現れる特徴的な長さスケールとの比)が1より十分小さければ(たとえば Kn < 1/5 ならば)、近似の精度は十分に高く、実在流体を連続体とみなしてよい。通常のモデルの流体は多くの分子で構成される連続した物質として捉えられるが、分子数が極めて少ない場合には個々の分子運動の性質に大きく影響されるものであり希薄流体力学という分野で扱われる。

タイトル: 固化すると体積が増える物質
典型的な液体は固化(凝固)する際に体積が減少するが、まれに体積が増加するものがある。このような固体は、融点近くでは加圧により融解する。また、温度と圧力に関して状態図を描くと、固液共存線が負の傾きを持つ。このような性質をもつ液体は、異常液体と呼ばれることがある。また、ガラス瓶などの中で凝固すると容器を破裂させることがある。これは、結晶構造に隙間が多く、分子が自由になる液体状態の方がかえって高密度になるためである。固化すると体積が増える物質は、結晶を構成する原子あるいは分子の配位数が少ない、ダイヤモンド結晶構造(閃亜鉛鉱構造、配位数4)やロンズデーライト結晶構造(ウルツ鉱構造、同)をとるものが多い。(ただし、ダイヤモンドは通常の物質と同様、固化すると体積が減少する。炭素の項を参照。)常圧の水は固化すると体積が増える代表的な物質であり、その性質は地球環境の形成において重要な働きをする。

タイトル: 球体循環装置
外界から球体を循環させるためのエネルギーを供給しなくても、球体の循環が維持することができ、CO2などを一切発生させることなくエネルギーを取り出しつづけることができるが、落下室下端の水面に球体が突入する際、球体の体積分の水が溢れて流出するため、これを補充するために給水が必要である。

タイトル: 水たまり
水たまり(みずたまり)は、狭義では雨の後などで一時的に水の浅くたまった所、またはその状態のこと。広義では水のたまったところの総称で、湖に匹敵する大規模な地形も含まれる場合がある。

タイトル: ハビタブルゾーン
潮汐加熱や放射性崩壊などの他のエネルギー源によって維持されたり、大気以外の理由で気圧が加圧されたりすれば、自由浮遊惑星や太陽系外衛星であっても液体の水が存在する可能性がある。液体の水は束一的性質が異なるため、例えば地球上の海水中に含まれる塩化ナトリウム、火星の赤道上の塩化物や硫酸塩、そしてアンモニアの溶液としてより広範囲の圧力下と温度下で存在できる。また代わりの生化学に基づいて、仮想上の生命体にとって有利な、水以外の溶媒が液体の形態で存在し得る広義的なハビタブルゾーンも提案されている。

タイトル: ダイラタンシー
このようにダイラタンシーはもともとは粉粒体の体積(容積)が変化することであるが、粉粒体のすき間にある液体や気体が体積変化に伴って粉粒体から急に出たり吸いこまれたりすることにより、予想しにくい現象が起きるため、そちらが注目されるようになった。例えば濡れた手ぬぐいを絞ると水が出てくるが、濡れた砂に急に力を加えると砂から水が引いて乾いて見える。「少量の液体を含んだ粗大粒子系が急激な歪みをうけることにより硬化する現象はダイラタンシーといわれる」という定義が出てくる。ゆるく堆積した砂層などは、逆に振動を受けて体積が減少することがある。これを負のダイラタンシーという。負のダイラタンシーにより粒子間に含まれている液体が余分になり、これが潤滑剤の作用をして強度が著しく減る。軟弱地盤の砂層が地震の時液状化して、地表が陥没したり、建物が傾いたりして大きな被害が生じることもある。

タイトル: 海洋惑星
水が長い期間存在するためには恒星のスペクトルが M K G型(それ以降は、ハビタブルゾーンの移動が早い)で、惑星あるいは衛星がハビタブルゾーンに位置し、磁気圏および十分な重力を保有している必要がある。重力には大気を維持する働きがあり、大気圧がなかった場合水は全て宇宙に蒸発してしまう。また惑星の強い磁気圏は大気を太陽風から守ることで、地質学的な時間単位で水を保持する役目を担っている。惑星の大気は惑星形成の過程で起きたガス放出か、原始惑星系円盤が惑星を覆っている時に重力によって捕らえた事で形成されている。太陽系外惑星の表面の温度は大気の温室効果ガスの影響によって決まり、温室効果ガスは恒星の放射するエネルギーを吸収するため、赤外線によって容易に観測が可能である。

タイトル: 水槌ポンプ
水槌ポンプ(すいついポンプ)または水撃ポンプ(hydraulic ram、hydram)は水力を動力源とするポンプ。ある「水頭(水圧)」と流量で水を取り入れ、より高い水頭とより少ない流量で水を出力する水圧変換装置として機能する。この装置は水撃作用の効果を利用し、ポンプに流入する水の一部が高い水圧を得て、元々の地点よりも高い位置に持ち上がるようにする。水槌ポンプは僻地で使われることがあり、低落差水力の源として、あるいは水を元の位置より高いところに移動させる手段として利用されている。水槌ポンプは汲み上げる水の運動エネルギーのみで動作するため、エネルギー供給インフラが整備されていない僻地でも使用可能である。

タイトル: 界面活性剤
固体表面に液体が付着したものをぬれ (wetting) という。界面活性剤は気/液界面、固/液界面において界面張力を低下させるため、ぬれ性を向上させる効果がある。具体的には衣類に液体が染みこみやすくなったり、インクが染みこみやすく(定着しやすく)なったりする。これは保湿、浸透作用として化粧品や農薬・染物・洗剤などに広く応用されている。

タイトル: 熱膨張
一般的なプラスチックは水にさらされると、長期的には大きな割合で膨張していく。熱膨張は物質の粒子間の間隔を変化させ、それによって物質の体積を変化させる一方で、その質量を無視できる程度に変化させ(無視できる量は質量とエネルギーの等価性に基づく)、したがってその密度が変化して、それに作用する浮力に影響を及ぼす。これは、不均一に加熱された流体の対流において重要な役割を果たし、とりわけ熱膨張は一部の風や海流を発生させる役目を果たしている。

タイトル: モル質量
気体の密度によるモル質量の測定は、一定条件の下で一定体積中に一定数の分子が存在するというアボガドロの法則に基づく。この法則により理想気体の状態方程式が導かれる。ここで P は気体の圧力、V は気体の体積、n は気体の物質量、R は気体定数、T は気体の絶対温度である。また気体の密度 ρ は気体のモル質量 M と以下の関係にある。これらの式よりモル質量は気体の密度および絶対温度と以下の関係が成立する。以下の手法は理想希薄溶液の束一的性質を利用するもので、溶液が充分に希薄溶液であると見做すことができ、かつ物質の何らの解離および会合も起こらないという仮定の下によるものである。溶液の浸透圧 Π からモル質量を測定することも可能であり、これも気体の状態方程式と同型の式から算出される。ここで w は溶質の質量でありモル質量は以下の式で算出される。溶液の凝固点は純溶媒より低いのが普通である。

タイトル: 非圧縮性
連続体力学における非圧縮性(英語: incompressibility)とは、連続体の密度が変形の前後で変化しないような性質を表す。連続体力学では質量保存則を考えるため、密度が一定であるならば体積も一定となる。非圧縮性を有する材料として、流体では河川を流れる水や音速を超えない範囲で運動している空気が挙げられる。これらを総称して、非圧縮性流体と呼んでいる。一方で、固体の場合は、ゴムに代表される超弾性体や降伏した金属などのような塑性体が挙げられる。

タイトル: 水平化効果
水平化効果(すいへいかこうか、英: leveling effect)とは、溶媒に強い酸および強い塩基を加えてもその強さが溶媒によって決定され、見かけ上強さの差が隠される現象のことである。