ある容器から別の容器に液体が注がれるときに作用する凝集力と粘着力を使用します。ゆっくりと注ぐと、液体が容器の表面に付着する時間が長くなり、容器の側面に流れ落ちる可能性があります。
これは、あなたが何千回も観察したに違いない日常生活の現象の 1 つです。お茶などの液体をある容器から別の容器に注ぐと、見事に注ぎ出されます。ただし、特に別の容器を使用している場合は、通常のように注ぐのではなく、液体が容器の側面を伝って流れ落ち、汚れが生じることがあります。
これが私が話していることです。
これは非常に苛立たしいだけでなく、… 残酷にも思えます。つまり、なぜ「通常の」液体がこのように振る舞い、混乱を引き起こすテーブルクロスを台無しにすることで私たちの感情を弄ぶのでしょうか?これは、答えがないように見える不思議なことの 1 つです… それとも、この奇妙な現象は科学で説明できるのでしょうか?
さて、このまったく一般的な出来事が展開している間、一連の興味深い流体力学アクションがバックグラウンドで進行していることをお伝えしましょう.
凝集と接着
一般に、日常の液体は他の表面に付着する傾向があります (粘着)。 自分自身に固執する傾向もあります。 （凝集）。これらは、水分子と他の物質の分子との相互作用と同様に、地球上のすべての水分子に影響を与える水の 2 つの特性です。
水分子が互いに、または他の物質に対して持つ「粘着性」は、それらによって決定されます。このように、これらは水面下を流れる液体ビジネス全体を推進する 2 つの特性です。それでは、それらについてもう少し話しましょう。
凝集力は、液体の分子をくっつけて互いに「探し出す」分子間力です。言い換えれば、これらは液体を分離に抵抗させる力です。これらの力は、同じ物質の分子間に存在することに注意してください。水中の凝集力の典型的な例は、水滴の形状です。
水滴の形は、水分子同士の結合によるものです。結局のところ、よく話題になる水の特性である表面張力も、水分子が互いに引き合う傾向の結果です (出典)。
一方、接着力は、金属容器、松葉、さらには皮膚などの他の材料に対する液体 (水など) の魅力です。より専門的に言えば、接着力は、異なる分子間に存在する引力です。
葉に付着した水滴（写真提供：Pixabay）
容器の側面を流れる液体
液体 (水の例を考えてみましょう) は、粘着力のおかげで硬い表面にくっつきたいと考えています。これは、試験管にメニスカスが形成されるのと同じ理由です。
メニスカスは、容器内の液体の表面の曲率です。(写真提供 :ThoughtCo)
容器からお茶や水を注ぐとき (特にゆっくりと注ぐとき)、表面と水分子の間の引力は、水分子同士の引力よりも強くなります。そのため、水に作用する重力が (水分子と容器の表面の間の) 接着力に打ち勝って、容器から水を引き離す必要があります。
角度と速度
垂直方向とガラス壁の間の角度が小さい場合、表面張力が強くなり、ガラス壁に垂直な重力の成分が小さくなります。その結果、水は容器の外面に付着します (つまり、容器の側面を流れ落ちます)。
簡単に言えば、水が自分自身にくっつくと、それ自体が自分に追従する傾向があります。 スムーズで輝かしい流れでコンテナから出ます。残念なことに、水は他のものにくっつくのも好きで、そのため側面に滴り落ちる傾向があります。これらの特性のどれが支配的かは、材料の特性や結合の形成に費やされた時間 (つまり、水が注がれる速度) など、多くの要因に依存します。
特に苛立たしいが、信じられないほど魅力的な出来事.
（注ぎの）速度は重要な要素です。水をすばやく注ぐと、水分子が容器の表面に結合する時間がないため、問題なく注ぎ出されます。ただし、ゆっくりと行うと、水が容器の表面に結合するのに時間がかかりすぎます。その結果、一部の水分子は分子同士よりも容器の端に強く結合し、水は側面を流れ落ちます。
さらに、鋭利な面から水を注ぐと、きれいに注げる可能性が高くなります。一方、より滑らかな表面は、通常、この普遍的な「注ぐ問題」を引き起こします.
