Почему капли воды округлые?

Question

Почему капли воды округлые?

kisa Профи (526), закрыт 16 лет назад

Answer 1

Ка́пля — небольшой объём жидкости, ограниченный поверхностью вращения или близкой к ней.

Форма капли определяется действием сил поверхностного натяжения и внешних сил.

Капли образуются:

при стекании жидкости с края поверхности или из малых отверстий.
при конденсации пара:
а) на твёрдой несмачиваемой поверхности;
б) на центрах конденсации.
при распылении жидкости (смотри Аэрозоль) .
эмульгировании.
Роса образуются при конденсации водяного пара на поверхностях, тумана и облака — при конденсации водяного пара на пылинках воздуха.

Капли росыФорма капли определяется действием поверхностного натяжения и внешних сил (в первую очередь силы тяжести) . Микроскопические капли, для которых сила тяжести не играет определяющей роли, имеют форму шара — тела с минимальной для данного объёма поверхностью. Крупные капли в земных условиях имеют шарообразную форму только при равенстве плотностей жидкости капли и окружающей её среды.

Падающие дождевые капли под действием силы тяжести, давления встречного потока воздуха и поверхностного натяжения принимают вытянутую форму. На несмачиваемых поверхностях капли приобретают форму приплюснутого шара.

Форма и размер капли, отрывающихся от конца капиллярной трубки, зависят от диаметра трубки, поверхностного натяжения и плотности жидкости. Эта зависимость лежит в основе методов определения поврехностного натяжения жидкостей по массе капель, отрывающейся от вертикальной цилиндрической трубки, и по форме капли, висящей на конце трубки.

Форма капли является аэродинамически оптимальной.

Answer 2

Стремятся к наименьшей площади при максимальном объеме

Answer 3

Это вызвано тем, что молекулы воды притягиваются друг к другу, это в свою очередь ведет к тому, что они собираются в кучу. Наиболее плотная куча - это шар. Заодно шар обладает минимально-возможной поверхностью, т. е. при любой деформации шарообразного тела, если его объем не изменяется, площадь поверхности непременно увеличится.

Так вот, когда вы деформируете жидкое тело, вам приходится затрачивать энергию, если площадь поверхности во время деформации увеличивается. Будем считать, что на вязкость жидкости энергия не расходуется, в этом случае энергия, которую вам придется потратить, пропорционально увеличению поверхности. Так вот, эту энергию, которую вы затратили, называют поверхностной. Это энергия, которая требуется, что вытащить нужное число молекул для увеличения площади поверхности из глубины жидкости на поверхность. Молекулы сопротивляются таким попыткам, притягиваясь к соседним молекулам, они стараются окружить себя ими, т. е. погрузиться внутрь жидкости. Такую поверхностную энергию правильнее назвать энергией поверхностного натяжения. Все жидкие тела стремятся к минимуму энергии поверхностного натяжения.