Тепловые Явления — Задание 19 ОГЭ по физике №00040493

На Земле форму жидкости задают две вещи сразу: сосуд и сила тяжести. Налил воду в стакан — она растеклась по дну и приняла форму стакана; вылил на стол — расплылась лужей. В невесомости одна из этих причин исчезает, и остаётся только вторая, обычно незаметная.

Что такое поверхностное натяжение. Молекулы внутри жидкости со всех сторон окружены соседями и притягиваются к ним равномерно. А у молекул на поверхности соседей сверху нет — их тянет только внутрь. Из-за этого поверхность жидкости ведёт себя как натянутая упругая плёнка, которая стремится стянуться и стать как можно меньше по площади.

Что происходит в невесомости. Сила тяжести на жидкость фактически не действует, растекаться ей некуда, стенок сосуда рядом нет. Значит, единственная сила, определяющая форму капли, — это поверхностное натяжение. Оно стягивает жидкость так, чтобы площадь поверхности при заданном объёме была наименьшей.

Какая фигура это даёт. Из всех тел одного и того же объёма наименьшую площадь поверхности имеет шар. Поэтому выдавленная жидкость собирается в шарик и висит в воздухе.

Знакомая проверка. На Земле тот же эффект виден там, где тяжесть удаётся «обмануть»: маленькие капли росы и ртути почти шарообразны (они лёгкие, и натяжение сильнее тяжести), а большие лужи расплываются. И мыльный пузырь — тоже шар по той же причине.