Strona głównaPytania → Fizyka przy śniadaniu

Fizyka przy śniadaniu

Pytanie

Pyta Wojciech Mikołuszko

Dlaczego chrupki, które wrzuci się do mleka, zaczynają się przyciągać jedne do drugich, do ścianek talerza i do łyżki? Dlaczego suche nie wykazują takich właściwości?

Odpowiedź

Odpowiada Jan Gaj

Mleko pełni w tym zjawisku dwie funkcje. Po pierwsze, usuwa tarcie: pływające płatki (chrupki) mogą przemieszczać się pod wpływem nawet bardzo niewielkich sił. Po drugie, wytwarza siły, które wprawiają płatki w ruch. Te siły powstają dzięki napięciu powierzchniowemu. Jak wiadomo, napięcie powierzchniowe jest źródłem siły proporcjonalnej do długości brzegu swobodnej powierzchni cieczy. Siła ta działa prostopadle do brzegu w stronę cieczy wzdłuż jej powierzchni. Przy brzegu pływającego ciała zwilżanego przez ciecz, jej poziom unosi się nieco w górę. Siła napięcia powierzchniowego działa więc na ciało ukośnie w dół. Ewentualny ruch po powierzchni cieczy mogłaby wywołać pozioma składowa tej siły, jest ona jednak równoważona przez przeciwną do niej składową siły działającej z drugiej strony pływającego ciała. Ta równowaga ulega jednak zaburzeniu, gdy pływające ciało zbliża się do ścianki naczynia. Jeżeli ścianka jest także zwilżana przez ciecz, poziom cieczy między ciałem a ścianką nieco się podnosi, a kierunek powierzchni przy brzegach staje się mniej nachylony do poziomu. Siły napięcia powierzchniowego działające wzdłuż powierzchni są więc też mniej nachylone, co zwiększa ich składowe poziome i wywołuje efekt przyciągania.

Warto przy okazji zauważyć, że dwa ciała, z których jedno jest zwilżane, a drugie nie (w tym ostatnim przypadku ciecz obniża się przy brzegu ciała), będą się odpychać. Proponuję sprawdzić to doświadczalnie i sformułować odpowiednie wyjaśnienie.

A co będzie z dwoma ciałami, których ciecz nie zwilża?