重力: 重力は液体分子を下に引っ張り、液体を可能な限り低い点で沈殿させます。
表面張力: 液体の表面の分子は、液体の大部分の分子とは異なる力を経験します。これらの表面分子は、凝集力によって互いに引き付けられ、表面に薄くて弾性のような「皮膚」を作り出します。この表面張力は、液体を引き下ろうとする重力の力を含む、それを壊そうとするあらゆる力に抵抗します。
それがどのように機能するか:
1。水平面: 水平面では、重力は液体分子をあらゆる方向に均等に引っ張り、平らな表面につながります。 表面の張力により、表面が滑らかで水平になります。
2。コンテナ: 液体が容器に入っている場合、重力は下向きに引っ張りますが、容器の壁は無限に広がるのを防ぎます。表面の張力により、液体は壁をわずかに「登る」ことができ、わずかに湾曲したメニスカス(液体の湾曲した上面)を作成します。
3。不均一な表面: 不均一な表面では、重力はまだ液体を下に引っ張りますが、液体は表面の形状に合わせてレベルを調整します。表面張力は滑らかな表面を保証し、液体が不均一な表面を「抱きしめる」のに役立ちます。
例外:
液体は一般にレベルを維持していますが、例外があります。
* 非常に少ないボリューム: 非常に少量では、表面張力は重力よりも支配的な力になり、液体が球状の液滴を形成します。
* 不均一容器: 非常に不規則な形状または非常に小さな開口部を持つ容器では、容器のジオメトリの影響により液体レベルが均一ではない場合があります。
* 動き: 容器が動いている場合、または液体が動揺している場合、平衡が再確立されるまでレベルは一時的に乱れます。
結論:
要約すると、液体のレベルは、液体のバランスが液体を下に引っ張り、表面を壊す力に抵抗する表面張力によって維持されます。その結果、滑らかな水平な表面が、それが占める容器または表面の形状に適応します。