Здавалося б, що може бути простіше краплі? А виявляється, цей фізичний об'єкт має масу секретів.
Дуже часто падаючі краплі зображують наступним чином:
Це зображення не вірно. Насправді, під час падіння, крапля перебуває в стані невагомості, і сили поверхневого натягу надають їй сферичну форму. Не варто забувати, що вода має достатній коефіцієнт поверхневого натягу:
Подання, нібито краплина має витягнутий загострений кінчик пов'язано з тим, що людина здатна розрізняти її обриси тільки в процесі її утворення. Падає ж крапля швидко, і людина не в змозі визначити її форму:
Однак, крім сил поверхневого натягу, можуть діяти й інші сили, які теж вплинуть на форму краплі. Ось що про це написано у Вікіпедії:
Форма краплі визначається сукупною дією поверхневого натягу та інших зовнішніх сил (в першу чергу сили тяжіння, а при високих швидкостях - аеродинамічними силами). Мікроскопічні краплі, для яких сила тяжіння не відіграє визначальної ролі, мають форму кулі - тіла з мінімальною для даного обсягу поверхнею. Великі краплі в земних умовах мають кулясту форму лише при рівності щільності рідини краплі і навколишнього її середовища.
Падаючі дощові краплі під дією сили тяжіння, тиску зустрічного потоку повітря і поверхневого натягу приймають витягнуту форму. На несмачіваемих поверхнях краплі набувають форму приплюснутого кулі.
- Чому в стані невагомості і при відсутності зовнішніх подразників крапля стає кулястої?
- Чому мікроскопічної крапельці (малюнок вище, крапля зліва на червоному тлі) вдалося зберегти свою кулясту форму, в той час, як звичайна крапля на листочку праворуч, пріплюснулась?
- Яку форму має крапля падаюча з крана?
- Яка форма у краплі дощу?
- Визначте тиск, що створюється всередині водяного міхура з ролика з МКС силами поверхневого натягу.
- Творче. На фотографії крапля повисла на крані. Вона сфотографована в мить до свого падіння. Визначте масу цієї краплі.
