Question

Почему в невесомости капли жидкости принимают сферическую форму

Answer 1

Форму шара жидкости в космосе придает сила поверхностного натяжения, которая стремится уменьшить поверхность формы, занимаемого водой. Формой максимального объема с минимальной поверхностью является шар, поэтому в невесомости вода принимает шарообразные формы.

Answer 2

Когда жидкость находится в невесомости, отсутствует внешняя сила, которая могла бы деформировать её форму или оказывать на неё давление. В такой ситуации молекулы жидкости стараются минимизировать свою свободную энергию и принимают форму с минимальной поверхностной энергией - это форма сферы.

Поверхностная энергия жидкости вызывается взаимодействием молекул на её поверхности. Молекулы внутри жидкости обладают силами, направленными во все стороны, и их сумма равна нулю. Однако, на поверхности жидкости молекулы испытывают силы только со стороны внутренних молекул, а силы со стороны внешней среды отсутствуют. В результате поверхностные молекулы имеют большую энергию, и жидкость стремится минимизировать эту энергию, принимая форму с минимальной поверхностной площадью - сферическую форму.

Сферическая форма имеет наименьшую поверхность по сравнению с другими формами, такими как капля, которая имеет плоскую поверхность и больше поверхностной энергии. Поэтому капли жидкости в невесомости принимают сферическую форму.