Апрель 4th, 2013
Нетрудно сообразить,что при данном объеме воды в пробирке полнаяплощадь ее поверхности будет минимальна, если менискпредставляет собой полусферу. Пока пробирка, поднятаянад столом, висит в пальцах, потенциальная энергияповерхности воды определяется не только поверхностнымнатяжением, но и весом воды. Эта энергия минимальна,поскольку вода в пробирке находится в устойчивом равновесии.Вклад веса воды выражается з том, что менискявляется, вообще говоря, не сферическим. Как толькопробирка начинает свободно падать, вода становитсяневесомой и ее край, касающийся стекла, поднимаетсяпо стенке пробирки до тех пор, пока мениск не приметполусферическую форму, радиус которой равен радиусупробирки.Конечно, было бы хорошо непосредственно увидетьэто или выполнить соответствующий расчет. Позже мырассмотрим опыт, позволяющий пронаблюдать поверхностьжидкости в пробирке при свободном падении. Чтокасается вычислений, то они требуют знания высшейматематики, и хотя эти вычисления не так уж сложны,мы опускаем их, так как и без того немало уже написалиинтегралов, а впереди они встретятся еще. Впрочем,125никто не мешает вам узнать, каким образом вычисляетсяплощадь поверхности тела вращения, и найти минимумэтой площади.Предположение о том, что в свободном полете менискводы в пробирке приобретает полусферическую форму,легко позволяет объяснить наблюдаемые в опытах явления.Например, если пробирка заполнена водой так,что верхний край мениска совпадает с краем пробирки,то при падении такой пробирки полусферическое углублението при падении такой пробирки полусферическое углубление