Результуюча цих сил дорівнює нулю. Над поверхнею рідини знаходиться пара, густина якої в багато разів менша за густину рідини, і взаємодією молекул пари з молекулами рідини можна знехтувати. Молекули на поверхні притягуються лише молекулами, які лежать нижче. Тому рівнодійна сил притягання, які діють на молекули поверхневого шару, не дорівнює нулю. Під дією цих сил молекули поверхневого шару втягуються всередину, кількість молекул на поверхні зменшується, і площа скорочується. Однак усі молекули не можуть втягнутися всередину. На поверхні залишається така кількість молекул, за якої площа поверхні виявляється мінімальною за даного об'єму рідини. Ось чому рідини під дією молекулярних сил набувають сферичної форми, за якої поверхня мінімальна. Скорочення поверхні рідини під впливом притягання її молекул всередину рідини відбувається так, ніби вздовж її поверхні діяла сила і викликала її скорочення. Цю силу називають силою поверхневого натягу. Для виявлення дії сили поверхневого натягу скористаємося властивістю деяких рідин, наприклад мильної води, створювати тонкі плівки. Якщо опустити в мильну воду дротяне кільце і вийняти його, то воно затягується мильною плівкою — тонким шаром рідини. Покладемо на цю плівку невелику петельку з шовкової нитки (мал. 37, а) і проткнемо плівку в області, охопленій петелькою. Відразу ж оточуюча петельку мильна плівка, діючи на всі її елементи з однаковою силою, розтягне її і надасть їй форму кола (мал. 37, б). Візьмемо вертикальний прямокутний дротяний каркас (мал. 38), одна сторона якого (CD) рухома, і також утворимо на ньому мильну плівку. Якщо дати змогу рухомій стороні каркаса вільно переміщатися, вона під час скорочення плівки підніматиметься вгору. Щоб утримати її у початковому положенні C1D1, треба прикласти до неї достатню силу, наприклад підвісити невеликий тягарець. Це означає, що з боку мильної плівки на горизонтальну частину каркаса CD діє сила, яка намагається скоротити поверхню плівки. За модулем ця сила дорівнює вазі тягарця, яка зрівноважує її. Отже, сила поверхневого натягу — це сила, яка діє вздовж поверхні рідини, перпендикулярно до лінії, яка обмежує поверхню, і спрямована в бік її скорочення. Якщо проводити дослід з каркасами різних розмірів, то
|