Капли отказались подчиняться законам трения, Hi-Tech

Капли во время опыта. Фото исследователей

Физики установили, что капли жидкости не подчиняются привычным законам трения. Статья ученых появилась в журнале Physical Review Letters, а ее краткое изложение приводит Physical Review Focus.

Традиционно сила трения считается пропорциональной нормальной составляющей силы реакции опоры. Фактически это означает, что, например, тяжелую коробку тащить по поверхности сложнее, чем легкую. Как оказалось, в случае, когда речь идет о жидкости ситуация совершенно иная.

В рамках исследования ученые помещали капли масла объемом несколько микролитров на специальный механический рычаг, который вращался вокруг некоторой оси. При этом ученые могли менять угол наклона рычага и скорость вращения (это позволяло исследователям контролировать различные силы, действующие на каплю). Поведение жидкости снималось на размещенную рядом камеру.

В результате ученым удалось установить, что важную роль в движении капли играет поверхностное натяжение. В частности, при некотором соотношении угла наклона и скорости вращения рычага оказалось, что каплям примерно на 27 процентов легче двигаться по поверхности (то есть капля сверху, поверхность снизу), чем быть подвешенными к ней (то есть поверхность сверху, капля снизу). При этом, во втором случае силы тяжести не мешают току капли, а помогают.

Ученые подчеркивают, что целью их опыта было продемонстрировать, что в случае движения микроскопических капель жидкости главную роль играют силы, отличные от привычных.